Способ определения утечек через штоковые уплотнительные узлы гидроцилиндров

СОЮЗ. СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 М 3/26 Г 5 Гць ВТОРСНОМ ДЕТЕЛЬСТВУ 3 енерно-строи ндусттски алашник о СССР 1986. ЧЕК ЧЕ 1 ГИДР ельств 3/26, 1 Я УТЕ 1 Е УЗЛЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ 1 ННТ СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНХШТОКОВЫЕ УПЛОТНИТЕЛЬНЬЦИЛИНДРОВ ОБРЕТЕНИЯ 2(57) Изобретение относится к определению утечек через штоковые уплотнительные узлы гидроцилиндров и позволяетповысить точность путем исключениявлияния загрязнения рабочей жидкостипримесями. К штоку по его периметруприжимается полоса из масловпитывающего материала. После рабочего ходаштока измеряют изменение массы полосы и плотность рабочей жидкости, вытекшей через контролируемый узел,путь, время перемещения и диаметрштока. Утечку определяют с учетомвсех измеренных параметров, 1 з.п.ф-лы, 2 ил,158569Изобретение относится к испытатель-ной технике и позволяет определятьутечки штоковых уплотнительных узлов гидроцилиндров.Цель изобретения - повышение точности путем исключения влияния загрязнения рабочей жидкости механическимипримесями от износа уплотнительныхузлов. 10На фиг, 1, изображено устройство дляреализации способа, общий вид; нафиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,Устройство для определения утечекчерез штоковые уплотнительные узлыгидроцилиндров, реализующее способ,содержит эластичный ремень 1 с уста-,новленной в его паз разрезной полосой 2 из масловпитывающего материала,которые с помощью скоб 3 и 4 соедине Оны посредством цепочек 5 с монтажнымкронштейном 6. Эластичный ремень 1с установленнои в его паз разрезнойполосой 2 из масловпитывающего материала фиксируется на штоке 7 диагностируемого гидроцилиндра путем затяжкис помощью защелки 8 и скоб 9. Монтажный кронштейн 6 устанавливается накорпусе 10 диагностируемого гидроцилиндра и фиксируется винтами 11.ЗОСпособ определения утечек черезштоковые уплотнительные узлы гидроцилиндров осуществляется следующимобразом,Поверхность штока 7 на участке,выдвинутом из корпуса гидроцилиндра,освобождается от пленки рабочей жидкости, обусловленной маслоемкостьюповерхности, путем его протиранияветошью, смоченной бензином или эти Оловым спиртом. На корпус 10 гидроцилиндра устанавливается монтажныйкронштейн 6, а на шток 7 устанавливается эластичный ремень 1 с,установленной в его паз разрезной полосой 2 из 45масловпитывающего материала, которыефиксируются путем затяжки с помощьюзащелки 8 и скоб 9 . После этого шток7 устанавливают в положение, соответствующее его наибольшему вдвижениюв корпус гидроцилиндра до участка,уплотняемую поверхность штока 7 накотором охватывают по периметру егополосой 2 из масловпитывающего материала. Затем производят выдвижениештока 7 из указанного положения вкрайнее, соответствующее его максимальному выдвижению из корпуса гидроцилиндра, при этом измеряют путь и время перемещения штока 7. После этого снимают полосу 2 из масловпитывающего материала и определяют изменение ее массы как разность ее масс после и до перемещения штока 7, контролируют диаметр штока 7 и плотность рабочей жидкости, вытесненной через диагностируемый штоковый уплотнительный узел.Заключение о величине утечки через штоковый уплотнительный узел гидро- цилиндра производят на основании анализа результатов проведенных измерений по формуле (4).Вывод формулы для определения величины утечки через штоковый уплотнительный узел осуществлен на основании следующих положений.При работе гидроцилиндра его элементы вследствие наличия радиальной и угловой несоосности штока 7 и корпуса 10 под действием сил веса оказываются в несоосном положении. При этом одна сторона уплотнительного узла оказывается недогруженной, результатом чего является увеличение утечки по этой недогруженной стороне, По этой причине, а также вследствиеизноса уплотнительного узла и масло- впитывающих свойств поверхности штока 7 через штоковый уплотнительный узел гидроцилиндра постоянно выносится утечка рабочей жидкОсти в виде пленки, покрывающей шток 7. При этом утечка собирается полосой 2 из масло- впитывающего материала, следствием чего является увеличение массы полосы 2. Разность массы Сп полосы 2 после перемещения штока 7 и массы С полосы 2 до перемещения штока 7 представляет собой массу С утечки рабочей жидкости:Сз С рд СдЧтобы определить, какая доля утечки приходится на единицу площади уплотняемой поверхности, необходимо найти отношение массы утечки рабочей жидкости к площади поверхности выдвинутого штока 7:Сч Сп - С и: - Л (2) ЪП .Пгде Пщ - диаметр штока 7; 1. - путь перемещения штока 7 при его выдвижении.5 15Поскольку утечка через уплотнение возвратно-поступательного движения в значительной степени определяется скоростью перемещения штока 7, то для учета этого необходимо контролировать время перемещения штока 7 на заданную величину его хода, Тогда удельная утечка в единицу времени определяется выражением: 85699 1 О 15 20(3) где Т - время перемещения штока.Для того, чтобы полученную массу утечки рабочей жидкости перевести в единицы объема утечки рабочей жидкости, которые являются общепринятыми для уплотнения жидкости, необходимо разделить массу утечки на плотность рабочей жидкости. Поскольку свойства рабочей жидкости существенно меняются в процессе эксплуатации (например, механические загрязнения, вода и воздух, попадая в рабочую жидкость, изменяют ее плотность), то для получения точного диагноза необходимо определять плотностьнепосредственно для вытекШей через штоковый уплотнительный узел гидроцилиндра рабочей жидкости.Таким образом, формула для расчета утечки рабочей жидкости окончательно принимает следующий вид:(4) П р и м е. р. Определим, например, величину утечки через уплотнения гидроцилиндра подъема стрелы одноковшового строительного экскаватора Э 0-3322 А, Гидроцилиндр закреплен на металлоконструкции экскаватора и наклонен к горизонту на угол Ч . На корпус 10 и шток 7 диагностируемого гидроцилиндра устанавливаЮт устройство для реализации способа диагностирования штоковых уплотнительных узлов гидроцилиндра. Взвешиванием определяют массу полосы 2 из масловпитывающего материала, которая составляет С п = 51 г. После этого полосу 2 из масловпитывающего материала вставляют в паз эластичного ремня 1 и затягивают последний с помощью защелки 8. Поверхность штока 7 на участке, выдвинутом из корпуса гидроцилиндра, протирают ветошью, смоченной в бензине,за счет чего освоС пп СпдБТТ 1 Ви 1,Т 3( 35 4( 45 50 55 блуждают поверхность штока 7 от пленки рабочей жидкости и пыли, Затемпереключением гидрораспределителяустанавливают шток 7 в положение,соответствующее его наибольшему" вдвижению в корпус испытываемого гидроцилиндра до участка, уплотняемуюповерхность штока 7 на котором охватывают по периметру его полосой 2 измасловпитывающего материала. Переключив распределитель, производятвыдвижение штока 7 из упомянутогоположения в крайнее, соответствующееего максимальному выдвижению из корпуса 10 гидроцилиндра, которое длярассматриваемого гидроцилиндра составляет 1., = 1 м, Одновременно сэтим измеряют время перемещения штока 7, которое составляет 9 с. После этого, открыв защелку 8 и сняв соштока 7 эластичный ремень 1; вынимают из паза полосу 2 из масловпитывающего материала и определяют еемассу, которая составляет Спп = 68 г. Далее контролируют диаметр штока 7,который составляет Пш = 0,08 м. Изполосы 2 из масловпитывающего материала берут пробу рабочей жидкости,по которой определяют плотность рабочей жидкости, которая составляет= 0,83 г/см .Тогда согласно выражению (4) утеч-.ка через штоковый уплотнительныйузел гидроцилиндра Б = 9,06 см /м 2с,После извлечения рабочей жидкости из полосы масловпитывающего материала посредством соответствующейизмерительной аппаратуры устанавливают действительный объем утечки рабочей жидкости через штоковый уплотнительный узел гидроцилиндра, которыйсоставил 19,5 см, что соответствуетутечке Б = 8,63 см /м 2с,Расхождение составляет до 57, чтовполне допустимо.Повышение точности оценки величины утечки осуществляется за счетобеспечения возможности проведенияпроцесса диагностирования в процессевыдвижения штока 7 гидроцилиндра павеличину его максимального рабочегохода, контроля пути и времени перемещения штока 7, контроля диаметраштока 7 и плотности рабочей жидкости,вытесняемой через диагностируемый штоковый уплотнительный узел. Способ определения утечки обеспечивает снижение трудоемкости про 1585699цесса диагностирования, поскольку при его осуществлении отпадает необходимость в демонтаже исследуемого изделия, Так, например, гидроцилиндры рабочего оборудования не демонтируются с экскаватораПроцесс диагностирования при этом может осуществляться непосредственно в условиях эксплуатации и тем самым снижаются простои машины.Способ обеспечивает сбор полосой 2 из масловпитывающего материала всей утечки рабочей жидкости из штокового уплотнительного узла, что обеспечивается предотвращением стекания рабочей жидкости со штока 7 гидроцилиндра, а также учетом влияния угловой и радиальной несоосности элементов гидро- цилиндра. Кроме того, согласно способу при определении утечки через штоковый уплотнительный узел учитывается величина хода штока 7, время его перемещения, диаметр штока 7, а также плотность рабочей жидкости, вытесняемой через диагностируемый штоковый уплотнительный узел, Все это обеспечивает повышение точности оценки утечки, а следовательно, увеличивает достоверность диагноза; Получаемое при реализации способа значение утечки соответствует принятым в нормативных документах единицам утечки. Кроме того,. реализующее способ устройство позволяет испольэовать его для диагностирования гидроцилиндров различных типоразмеров. Способ может быть реализован без демонтажа гидроцилиндра,что позволяет снизить трудоемкостьпроцесса диагностирования, дает возможность проводить. его в условияхэксплуатации и таким образом повышаетэффективность технического обслуживания гидравлических приводов,С Формула изобретения1. Способ определения утечек черезштоковые уплотнительные узлы гидро .цилиндров путем прижатия к штоку полоски из масловпитывающего материала, измерения изменения массы полоски после рабочего хода штока,по которой определяют утечки через уплотнения, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния загрязнения жидкости механическими примесями от износа уплотнительных узлов, измеряют плотностьрабочей жидкости, вытекшей черезконтролируемый уплотнительный узел,а утечку определяют с учетом измеренной плотности.2. Способ по и. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что используют полосу, охватывающую шток по периметру, измеряют путь, время перемещения штока и его диаметр, а утечку определяют с учетом измеренных параметров.