Практическое занятие № 15 Диагностирование неисправностей гидросистем и их агрегатов

Практическое занятие № 15

Диагностирование гидросистемы и их агрегатов

Отказы и неисправности гидросистем

Разнообразные нарушения работоспособности гидравлических систем можно объединить в две группы:

1. Нарушения нормальной циркуляции масла по заданному режи­му работы гидросистемы. Возможные причины - неплотное со­единение трубопроводов и агрегатов; неисправности запорных устройств соединительных муфт; залегание (или заклинивание) по­движных элементов гидравлических устройств (золотников, клапа­нов и т. д.); разрегулировка или потеря герметичности устройств, управляющих циркуляцией масла.

2. Недопустимое отклонение функциональных характеристик аг­регатов гидросистемы, вызванное в большинстве случаев наруше­нием герметичности их рабочих объемов из-за износа или разруше­ния деталей; снижение производительности гидронасосов; повыше­ние утечек масла в распределителях и других механизмах, а также в гидроцилиндрах (перетекании масла из одной полости в другую через неплотности между поршнем и зеркалом цилиндра).

При нарушениях работоспособности второй группы гидросисте­ма продолжает функционировать, однако значения основных ре­зультирующих характеристик ее рабочих процессов, например вре­мени подъема навесного орудия и способности удерживать его в транспортном положении длительное время, отклоняются от регла­ментированных значений.

Допускаемое отклонение параметров устанавливают из технико- экономических соображений с учетом снижения производительно­сти МТА и других факторов.

Отклонение параметра, превышающее допускаемое, считают от­казом гидросистемы.

Проверка гидронавесной системы внешним осмотром

Проверка внешним осмотром производится при техническом обслуживании, непосредственно в процессе эксплуатации и в слу­чае отказов в работе.

Во время диагностики гидронавесной системы проверяют нагрев насоса, распределителя, силовых цилиндров, трубопроводов, гидроувеличителя сцепного веса (ГСВ), силового (позиционного) регулятора; состояние запорных устройств и разрывных муфт; вре­мя подъема и опускания сельскохозяйственной машины, а также величину усадки поршня гидроцилиндра (с навешенным орудием в транспортном положении).

У неисправного насоса нагреваются корпус и прилегающие к не­му участки трубопроводов. Если не исправен распределитель (мас­ло полностью или частично направляется не в силовой цилиндр, а в бак), - греются все трубопроводы большого диаметра, насос и бак. У неисправного силового цилиндра нагреваются металлические тру­бопроводы малого и большого диаметров.

Техническое состояние гидроувеличителя сцепного веса опреде­ляют по нагреву его корпуса во время работы с полным подпором масла (маховичок ГСВ повернут против часовой стрелки до отказа). Если детали изношены, то увеличивается утечка масла из полости высокого давления магистрали «гидроаккумулятор-гидроувеличи­тель-силовой цилиндр». Кроме этого, ухудшается подзарядка гид­роаккумулятора и золотник ГСВ чаще «зависает» между исходным и рабочими положениями. Это вызывает «дросселирование» масла и повышенный нагрев корпуса ГСВ в зоне сливной полости.

Следует помнить, что дросселирование масла в ГСВ, силовом (позиционном) регуляторе вызывает перегрев масла, снижает давле­ние подпора, уменьшает чувствительность ГСВ и регулятора к из­менению глубины обработки почвы навесными машинами.

Состояние запорных устройств и муфт гидронавесной системы проверяют при температуре масла 45-50°. Для этого попеременно переключают распределитель в положения «Подъем» и «Опуска­ние» и на ощупь определяют напряжение шлангов. Если орудие не поднимается и оба шланга не напрягаются, значит «залег» шарик в муфте со стороны нагнетательной магистрали к шлангу подъема. Если орудие не поднимается, а шланги напрягаются, - это указыва­ет на «залегание» шарика в муфте сливной магистрали со стороны распределителя. Если орудие не опускается и шланги находятся под напряжением, - «залег» шарик муфты нагнетательной магистрали со стороны гидроцилиндра.

При отсутствии указанных неисправностей муфт и запорных уст­ройств проверяют время полного подъема и опускания орудия. Эти измерения повторяют не менее 10 раз. Средняя продолжительность полного подъема и опускания орудия не должна превышать значе­ний, приведенных в табл. 6.4.

Таблица 6.4 Показатели, необходимые для диагностирования гидросистем тракторов

При медленном подъеме или резком опускании определяют рабо­тоспособность отдельных узлов и агрегатов гидросистемы трактора. Для этого навешенное орудие поднимают в транспортное положе­ние и через каждые 30 мин мерной линейкой измеряют расстояние между упором штока и крышкой силового цилиндра. Допустимая усадка штока приведена в табл. 6.4. Если она чрезмерна, отключа­ют магистраль и повторяют опыт. При этом нужно предварительно убедиться в отсутствии подтекания масла через запорный клапан соединительной муфты.

Если и в этом случае усадка превышает допустимые значения, значит, изношены уплотнительные кольца поршня или клапан ограничения хода штока. Разность усадок, замеренных при вклю­ченной и отключенной магистрали, превышающая значения, приве­денные в табл. 6.4, характеризует нарушение герметичности золот­ника распределителя.

Плановое диагностирование гидросистем в целях профилактики и предупреждения отказов в рабочий период выполняют по ряду диагностических параметров, характеризующих работоспособность основного фильтра, гидронасоса, распределителя и силовых цилин­дров. Агрегаты гидросистемы проверяют после того, как внешним осмотром определена исправность всех маслопроводов и соедине­ний, а также опросом механизаторов либо опробыванием гидроси­стемы в работе установлено наличие признаков нарушения работо­способности системы. В случае выявления таких признаков диагно­стируют гидросистему в последовательности, обеспечивающей быст­рое обнаружение возможных неисправностей. При этом руководст­вуются материалами табл. 6.1-6,3. До проверки агрегатов простей­шими методами определяют качество масла в гидросистеме.

Ресурсные параметры агрегатов гидросистемы, которые надо контролировать в первую очередь, следующие:

• производительность масляного насоса и создаваемое им давление;

• гидравлическая плотность сопряжения «корпус-рабочий поя­сок золотника распределителя»;

• герметичность клапанов и уплотнений силового цилиндра.

Так как все эти параметры влияют на функциональные параметры гидросистемы в целом, на скорость подъема навешенного орудия и его усадку в транспортном положении, то проверку общего состоя­ния гидросистемы можно выполнять по названным параметрам.

Для диагностирования гидросистем тракторов выпускают специ­альные приборы, применение которых в несколько раз уменьшает длительность и трудоемкость проверок.

Для проверки технического состояния агрегатов гидросистемы без снятия их с трактора используют прибор КИ-1097Б (дроссель- расходомер ДР-70) (рис. 6.1) и приспособление КИ-6272 для отклю­чения нагнетательного трубопровода от распределителя гидроси­стемы (рис. 6.2).

Рис. 1. Прибор КИ-1097Б для диагностирования агрегатов гидросистем: 1 - корпус; 2 - гильза; 3 - плунжер; 4 - стержень; 5 - стрелка; 6 - манометр; 7 - рукоятка дросселя; 8 - лимб; 9 - установочный винт

Р ис. 6.2. Схема подключения прибора КИ-1097Б и приспособления КИ-6272 для проверки состояния агрегатов гидросистемы: 1 - насос; 2 - прибор КИ-1097Б; 3 - приспособление КИ-6272; 4 - запорное устройство; 5 - распределитель; 6, 7 - трубопроводы; 8 - гидроцилиндр; 9 - масштабная линейка; 10 - шток; 11 - поршень; 12 - бак гидросистемы

Дроссели-расходомеры для контроля гидросистем выпускают со шкалой расходов, действительной для масла Дп 11 и давления перед дросселем 10 МПа при температуре масла (50±5) °С. Для проверки производительности гидронасосов при номинальном скоростном режиме двигателя и подключенном к гидросистеме приборе дросселем повышают давление в нагнетательной магистрали насоса до 10 МПа (контролируют по манометру прибора) и по отметке на шкале прибора напротив указателя определяют производительность. Шкалу расходов периодически контролируют на стендах для испытания агрега­тов гидросистемы и корректируют изменением положения указателя.

Для определения гидравлической плотности сопряжений рабочих поясков золотников с корпусом шланг (см. рис. 6.2) отсоединяют от трубопровода 6 (его заглушают) и соединяют со свободным штуцером приспособления КИ-6272. Золотники остаются в нейтральном положении. Создав давление 10 МПа, по линейке 9 фиксируют перемещения штока гидроцилиндра за 5 мин. Оно не должно превышать 80 мм.

Чтобы проверить герметичность уплотнений гидроцилиндра, поршень 11 устанавливают в среднее положение и разъединяют запорное устройство трубопровода 7 (или отсоединяют шланг и на штуцер ставят заглушку). Рукоятку золотника переводят в положение «Подъем», создают давление 10 МПа и по линейке 9 фиксируют выход штока 10 из цилиндра за 3 мин. Перемещение штока не должно превышать 7,5 мм.

Гидроувеличитель сцепного веса и другие агрегаты гидросистем тракторов проверяют методами, аналогичными описанным выше.

Загрязненность или неисправность фильтра гидросистемы проверяют по давлению масла в сливной магистрали (перед фильтром) с помощью приспособления, состоящего из манометра со шкалой до 0,6 МПа, переходного штуцера, шланга и наконечника с резиновым уплотнением (КИ-5472). В переходном штуцере установлено демпфирующее устройство для сглаживания пульсаций давления масла.

Состояние фильтра проверяют после прогрева масла в гидросистеме до 45-50 °С. Для выполнения проверки наконечник приспособления соединяют с маслопроводом для выносного цилиндра, соединенного со сливной магистралью распределителя (запорное устройство отсоединяют). Рукоятку соответствующего золотника устанавливают в плавающее положение. При номинальной частоте вращения коленчатого вала по манометру приспособления опреде­ляют давление масла перед фильтром.

С помощью устройства КИ-5473, в комплект которого входит прибор КИ-1097-1 (рис. 6.3), можно определить следующие пара­метры гидросистемы трактора:

• объемную подачу насоса;

• состояние перепускного клапана и распределителя или расход масла в нем;

• давление срабатываний автоматов золотников распределителя;

• давление срабатывания предохранительного клапана распре­делителя.

Рис. 6.3. Устройство прибора КИ-1097-1:

- корпус; 2 - гильза; 3 - плунжер; 4 - установочный винт; 5 - стержень; 6 - рукоятка дросселя; 7 - лимб; 8 - упорная гайка; 9, 10, 12, 13 - уплотнительные прокладки;11- манометр; 14 - специальная гайка; 15 - шайба демпфера; 16 - пластина демпфера;17 - ограничитель; 18 - стрелка-указатель

Проверка (рис. 6.4, а) производительности насоса 1 осуществля­ется с помощью прибора КИ-1097-1, который представляет собой дроссель-расходомер 2. Прибор подключают к нагнетательной ма­гистрали 3 насоса так, чтобы все масло при работе насоса проходи­ло через прибор 2, далее - через магистраль 4 и сливалось в бак 5 гидросистемы. При этом распределитель 6 в работе не участвует.

Рис. 6.4. Схема проверки узлов гидросистемы тракторов: а - объемной подачи насоса; б - распределителя; 1 - насос гидросистемы; 2 - дроссель-расходомер; 3,4 - шланги; 5 - бак гидросистемы;

6 - распределитель гидросистемы трактора

Подключают прибор в гидросистему с помощью переходного штуцера и шлангов 3 и 4, имеющихся в комплекте прибора.

Во избежание вспенивания рабочей жидкости в баке гидросисте­мы конец выходного рукава 4 прибора при проверке объемной по­дачи насоса должен находиться ниже уровня жидкости в баке 5.

Перед пуском двигателя необходимо убедиться в том, что маги­страль устройства открыта и рукоятка дросселя установлена в по­ложение «открыто». Включив насос в работу, устанавливают номи­нальную частоту вращения вала двигателя. Поворачивая рукоятку дросселя, устанавливают давление в нагнетательной магистрали на­соса 10 МПа. При этом отметка на шкале прибора против стрелки указателя будет соответствовать объемной подаче проверяемого насоса. Если она меньше значения, указанного для предельно изно­шенного насоса, то последний подлежит ремонту.

Проверка гидрораспределителя 6 производится прибором КИ-1097-1, который подключается к одному из маслопроводов вы­носного гидроцилиндра по схеме, представленной на рис. 6.4, б.

Состояние предохранительного и перепускного клапанов опреде­ляется по расходу масла через распределитель 6. Для этого рукоят­ку золотника выносного цилиндра переводят в положение «подъ­ем». Вращая рукоятку прибора КИ-1097-1, устанавливают давление 10 МПа. По шкале прибора 2 определяют расход масла, проходяще­го через распределитель. При исправном состоянии клапанов рас­ход масла не должен отличаться от действительной производитель­ности насоса более чем на 5 л/мин.

Давление срабатывания автоматов возврата золотников в нейтральное положение определяют путем установки рукоятки прибора в положение «открыто», а рукоятки проверяемого золотни­ка - в положение «подъем». Плавно проворачивая рукоятку прибора, под­нимают давление до момента срабатывания автомата (т. е. до воз­вращения рукоятки золотника в нейтральное положение) и фикси­руют это давление. Аналогично проверяют давление срабатывания автоматов других золотников. Номинальное давление срабатывания автоматов золотников у трактора МТЗ-80 должно находиться в пре­делах 12,5-13,5 МПа.

Для определения давления срабатывания предохранительного клапана рукоятку золотника переводят в положение «подъем» и, удерживая ее в этом положении, плавно перекрывают слив масла из прибора и фиксируют показания манометра прибора. Давление сра­батывания предохранительного клапана распределителя у трактора МТЗ-80 должно находиться в пределах от 14,5 до 16 МПа.

Таким образом, большинство методов диагностирования гидро­систем основано на измерении характеристик рабочего потока жид­кости (давления, расхода) измерительными устройствами и пара­метров движения исполнительного органа (штока гидроцилиндра) с помощью секундомера и линейки. При этом обязательным элемен­том диагностирования является загрузка гидросистемы или обыч­ным рабочим способом, или дросселированием рабочего потока.

Первый способ весьма трудоемкий, а дросселирование вызывает интенсивный нагрев жидкости. Как следствие этого, возрастают пог­решности измерения.

4