Диагностирование пневмо- и гидросистем ПТСДМ

Эффективность методов диагностирования гидросистем ПТСДМ зависит от способа загрузки гидросистемы во время диагностирования, а также оценивается необходимостью рассоединения гидросистемы для установки встраиваемых датчиков.

Статопараметрический метод основан на измерении парамет­ров задросселированного установивше­гося потока рабочей жидкости, соответствующих двум установившимся значениям давле­ния (минималь­ному и номинальному) при постоянных частоте вращения вала насоса и температуре рабочей жидкости.

Термодинамический ме­тод. В результате термодинами­ческого анализа процессов, протекающих в гидромашинах, можно оценить долю потерь энергии (объемных, гидравличес­ких и механических), преобразуемых в тепловую энергию, в общем энергобалансе, т.е. полный КПД.

Метод амплитудно-фазо­вых характеристик основан на анализе волновых процессов в напорной или сливной магистралях гидросистем на рабочих режимах при загрузке системы со стороны исполнительного органа или дросселировании жидкости в сливной магистрали. Метод применим для оценки общего технического состояния и лока­лизации неисправностей. Наиболее эф­фективен этот метод в гидросистемах, работа которых сопровождается значительными колебаниями давления.

Силовой метод основан на определении силы, развиваемой рабочим (исполнительным) органом диагности­руемой гидросистемы. Он может быть ис­пользован главным образом для оценки общего технического состояния. Недо­статок метода – ограниченность приме­нения из-за использования гро­моздких нагружающих устройств.

Виброакустический метод основан на анализе параметров вибраций и акустических шумов. Отличается уни­версальностью и большой информатив­ной емкостью. Диагностирование про­водится преимущественно с использова­нием накладных датчиков. Метод приме­ним для оценки технического состояния сборочных единиц гидросистем, работа которых сопровождается вибро- и гидро­ударными процессами или акустически­ми шумами. Уро­вень шума в ультразвуковой части спект­ра используют для локализации мест об­разования наружной течи и для установ­ления «перетечек» внутри элементов гидросистем, например в плунжерных парах гидрораспределителей.

Метод переходных харак­теристик основан на анализе реак­ции гидросистемы на мгновенные изме­нения давлений в ней. Основное преимущество данного метода заключается в том, что переход­ный процесс представляет собой динами­ческий режим работы объекта диагностирования, при котором наиболее полно проявляется уровень технического состояния. Метод может быть реализован для оценки технического состояния сборочных единиц и гидросистемы в целом с применением как накладных, так и встраиваемых датчиков. Достоинство метода - возможность нагружения гидросистемы при минимальных затратах труда на подготовительные работы путем создания избыточного давления управляющими (тестовыми) воздействия­ми с использованием возможностей самой системы, т.е. режима самоза­грузки.

Методы анализа загрязне­ния рабочей жидкости. Прос­тейший качественный способ обнаруже­ния загрязнений рабочей жидкости – визуальное наблюдение осадка в про­зрачной емкости с налитой туда пробой рабочей жидкости. При другом визуаль­ном способе обнаружения загрязнений рассматривают осадок из частиц загряз­нений, выделенных из жидкости с по­мощью шелковых, капроновых, бумаж­ных и других фильтровальных материалов.

Гидросистемы машин состоят из ряда элементов, включающих в себя насосы и гидромоторы, гидроцилиндры, распределители и клапаны, гидробаки, фильтры, трубопроводы и соединительную арматуру. При техническом диагностировании гидросистем необходимо, в первую очередь, внешним осмотром убедиться в отсутствии подтекания рабочей жидкости из трубопроводов, гидроцилиндров, бака, клапанов. Убедиться в том, что плотно закрыты сливные и заливные пробки баков и картеров. Подтекание жидкости свидетельствует о слабой затяжке резьбы или о разрушении уплотняющих колец. Вспенивание ра­бочей жидкости в гидробаке говорит о подсосе воздуха на вcacы­вающей гидролинии. При нагреве рабочей жидкости более 70 °С необходимо проверить фильтры и сапун гидробака.

При неравномерном выходе или втягивании штоков гидроцилиндров необходимо проверить регулировку тормозного клапана, золотник распределителя, наличие воздуха в гидросистеме. Если при переводе рукояток управления гидросистемой в рабочее положение операции не совершаются, необходимо проверить предохранительные пружины соответствующих клапанов или золотник распределителя. При самопроизвольном опускании или вытяги­вании секций стрелы необходимо смотреть гидрозамок и внутрен­ние перетечки в гидроцилиндрах. Самопроизвольное движение рабочих органов ПТСДМ при нейтральном положе­нии рукоятки управления говорит о заедании гидроцилиндра. При повышенном дав­лении в сливной гидролинии обычно засорен фильтр или неиспра­вен его клапан. Наработка на отказ ряда элементов гид­ропривода представлена в таблице 12.

Таблица 12 - Наработка на отказ элементов гидропривода

Если шестеренчатый насос (типа НШ) не подает или слабо подает рабочую жидкость, то это свидетельствует или о низком ее уровне в баке, или о подсосе воздуха в систему, или о разрыве и изнашивании уплотнительных колец. При отсутствии давления в гидро­системе обычно или перекрыт кран на гидробаке, или там вообще нет жидкости. Если давление в системе меньше, чем требуется, то неисправен насос или предохранительный клапан, или послед­ний неправильно отрегулирован. Сильный перегрев жидкости и шум при работе насоса свидетельствуют о недостаточном количестве жидкости в системе. Причину снижения рабочих скоростей элементов гидросистемы нужно искать в повышенной вязкости жид­кости, в неисправностях насоса или распределителя, в загрязне­нии фильтра.

Причинами чрезмерного нагрева жидкости (свыше 70 °С) мо­гут быть: недостаточное ее количество, засорение фильтра, сапу­на, повышенная интенсивность работы. Работа с рывками свиде­тельствует о разрегулировании тормозного клапана. Недостаточное усилие на рабочих механиз­мах бывает из-за больших утечек, слабой подачи гидрожидкости. При засорении дросселей может произойти самопроизвольное выдвижение штока гидроцилиндра. Если грузоподъемная машина не может поднять максимально допустимую массу, то это свидетельствует о повышенной утечке в гидромоторе или о неплотно закрепленном перепускном венти­ле.

Повышенный шум при работе насоса свидетельствует о кави­тации во всасывающем трубопроводе или о несоосности осей валов насоса и приводного двигателя. Подсос воздуха насосом говорит о низком уровне рабочей жидкости в маслобаке или о нарушении герметичности на всасывающем трубопроводе. Стук, шум и вибра­ция свидетельствуют об изнашивании или повреждениях поршне­вой группы, шестерен, подшипников, соединительной муфты, обослаблении крепежных болтов.

Отсутствие давления рабочей жидкости в трубопроводе после насоса говорит о низком уровне рабочей жидкости в маслобаке или о неправильном направлении вращения насоса. Может также не работать двигатель, может быть сломан вал насоса, заклинен предохрани­тельный клапан в верхнем положении или неисправны гидроаппараты в гидроприводе (вся подача идет на слив). Несоосность гидро- и пневмоцилиндров с ведомым механизмом приводит к одностороннему изнашиванию цилиндров, направляющих втулок штока, уплотняющих устройств.

Неудовлетворительное состояние всей гидросистемы обычно характеризует изнашивание золотниковых пар, перепускных и предохранительных клапанов. По слабой подаче судят об изнаши­вании составных частей насоса гидросистемы. Состояние гидроцилиндра оценивают по герметичности уплотнений, а состояние фильтра по давлению жидкости в сливной линии.

Для диаг­ностирования гидроприводов ПТСДМ применяют стационарные, передвижные и переносные средства.

В качестве стационарных средств ис­пользуют стенды, устанавливаемые на эксплуатационных и ремонтных пред­приятиях, а также заводах, выпускаю­щих машины с гидроприводом. Стенды обычно рассчитаны на диагностирование сборочных единиц гидравлического при­вода, демонтированных с машин. Пере­носные средства используют для поиска дефектов в сборочных единицах без де­монтажа их с машины. Передвижные средства (например, размещенные на автомобиле) могут применяться при диагностировании, как с демонтажем, так и без демонтажа сборочных единиц. Передвижные средства, как правило, соединяют в себе элементы, характерные для стационарных и переносных средств.

К числу переносных средств диагнос­тирования сборочных единиц гидропри­вода строительных машин относятся гидротестеры, представляющие собой скомпонованную комбинацию дат­чиков и приборов, предназначенных для измерения параметров потока жидкости в установившемся режиме

Общее диагностирование гидросистемы проводят путем заме­ра ее эффективной работы при нормальной загрузке. При этом определяют продолжительность выполняемых работ и сравнивают их с нормативными. Увеличение времени говорит об изнашивании элементов системы или их неисправности.

Техническое диагностирование гидропривода основывается на анализе изменений объемного КПД (отношения полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, потерянной с утечками), гидравлической мощности (произведения расхода рабочей жидкости на ее давление) и акустического спектра.

Первые два показателя применяют для общего диагностирования сборочных единиц, позволяющего устанавливать степень экономической целесообразности их дальнейшей эксплуатации. Анализ акустического спектра дает возможность локализовать расположение дефектов.

Общее диагностирование гидросистем можно также производить путем замера эффективности ее работы при нормальной загрузке, для чего измеряют продолжительность выполнения соответствующих рабочих движений и сравнивают ее с нормативной продолжительностью.

Для быстрой дефектовки неисправностей гидросистем рекомендуется использовать схемы движения потоков и функциональные циклограммы. На схемах движения указывают пути движения сред для каждого цикла системы в виде цифровых, буквенных и условных обозначений. Функциональные циклограммы представляют собой таблицы, в которых с помощью букв указано состояние элементов системы для каждой части цикла машины, что позволяет устанавливать их взаимодействие и последовательность работы. Поиск дефектов систем значительно облегчают также специальные диагностические поисковые схемы, составляемые по всем основным неисправностям.

Пневмосистемы в рабочих условиях диагностируют визуаль­но, проверяя общее состояние. Компрессор проверяют по времени запол­нения системы воздухом, которое должно быть не более 2 мин. Предохранительные клапаны проверяют по давлению срабатыва­ния. Манометр проверяют путем подключения эталонного к крану отбора воздуха. Разница показаний рабочего и эталонного мано­метров не должна превышать 0,03 МПа.