DIAGNOSTICS OF FOREST MACHINE HYDROCYLINDERS BY PARAMETERS OF DYNAMIC PROCESSES
Authors: Тарбеев А.А. , Павлов А.И. 
Published: July 2024

Представлены результаты лабораторного исследования гидроцилиндров с использования установки СГУ-ГПМ Гидравлический перегрузочный манипулятор , предназначенной для научно-исследовательских работ, связанных с гидроприводом. В экспериментальных исследованиях для возникновения динамических процессов в напорной полости гидроцилиндра привода стрелы данного манипулятора применялось запорное устройство (запорный клапан), предназначенное для мгновенного перекрытия сливной магистрали, вызывающей гидроудар. Параметры затухающего динамического процесса (логарифмический декремент, начальная амплитуда колебаний) определялись при разных объемах рабочей жидкости в напорной полости гидроцилиндра. Результаты исследования показали, что значения всех параметров получаемого динамического процесса в напорной полости гидроцилиндра зависят от объема жидкости, а именно: логарифмический коэффициент колебаний и начальная амплитуда колебаний имеют наибольшие значения при максимальном объеме напорной полости гидроцилиндра (максимальный подъем стрелы), период колебаний мало зависит от объема жидкости. Исследования подтвердили результаты расчета данных динамических процессов с помощью математической модели: наиболее информативным диагностическим параметром для косвенного определения технического состояния гидроцилиндров в функциональном режиме является логарифмический декремент колебаний, который и выбран в качестве диагностического. В ходе эксперимента замерялись параметры переходного динамического процесса при различных значениях структурных параметров гидроцилиндра (износ резиновых уплотнений, поршня, штока и корпуса гидроцилиндра). Для этого на данную установку в процессе исследований устанавливались уплотнения гидроцилиндра с разной степенью износа. Результаты исследований позволили обосновать новый метод диагностирования гидроцилиндров. Данный метод отличается от известных тем, что техническое состояние гидроцилиндров (степень износа уплотнений) определяется по отклонению значений логарифмического декремента колебаний переходного процесса, полученных при создании гидроудара, от эта-лонных при максимальном объеме рабочей жидкости в исследуемых полостях, что повышает точность диагноза. Алгоритм данного метода заключается в том, что диагностирование гидроцилиндров проводится по диагностическому параметру логарифмическому декременту затухающих колебаний, замеряемому в испытуемых полостях при принудительном перекрытии сливного трубопровода.

The paper presents the results of laboratory research into hydraulic cylinders using SGU-GPM Hydraulic reloading manipulator, intended for research work related to hydraulic drive. In order to stimulate dynamic processes in the pressure cavity of the hydraulic cylinder in the experimental studies the authors used a shut-off device (shut-off valve) designed for instantaneous closure of the drain line, causing a hydraulic shock. The parameters of the damping dynamic process (logarithmic decrement, initial amplitude of oscillations) were determined at different volumes of the working fluid in the pressure cavity of the hydraulic cylinder. The results of research showed that the values of all the parameters of the resulting dynamic process in a pressure cavity of the hydraulic cylinder depend on the volume of the liquid, namely a logarithmic factor of the oscillations and the initial amplitude of fluctuations have maximum values at the maximum volume of the pressure cavity of the hydraulic cylinder (maximum lift). The period of oscillations does not significantly depend on the volume of the fluid. The research has proved the results of the calculation of these dynamic processes using a mathematical model: the most informative diagnostic parameter for indirect determination of the technical condition of hydraulic cylinders in the functional mode is the logarithmic decrement of oscillations. During the experiment, the parameters of the transient dynamic process were measured at different values of the structural parameters of the hydraulic cylinder (wear of rubber seals, piston, rod and hydro-cylinder body). For this purpose, seals of the hydraulic cylinder with different degrees of wear were installed on this installation during the research. The results of research proved the effectiveness of a new method of diagnosing hydraulic cylinders. This method differs from the existing ones as the technical condition of the cylinders (the degree of wear of seals) is determined by the deviation of logarithmic de-crement fluctuations of the transition process, obtained by creating water hammer. In comparison with the reference values and the maximum amount of the working fluid in the test cavities, which improves the accuracy of the diagnostics The algorithm of this method implies that the diagnosis of hydraulic cylinders is carried out according to the diagnostic parameter-the logarithmic decrement of damped oscillations, measured in test cavities under forced overlap of the drain pipeline.