DIAGNOZOWANIE UKŁADU HYDRAULICZNEGO W CIGNIKACH ROLNICZYCH

Transkrypt

1 DIAGNOZOWANIE UKŁADU HYDRAULICZNEGO W CIGNIKACH ROLNICZYCH 1. Wstp Układy hydrauliczne w cignikach składaj si najczciej z: 1 filtra, 2 pompy hydraulicznej, 3 zaworu rozdzielczego, 4 cylindra podnonika, 5 rozdzielacza hydrauliki zewntrznej, 6 szybkozłcza, 7 siłownika, a)dwustronnego działania, b) jednostronnego działania, Schemat takiego układu hydraulicznego, w którym olej pracuje z siłownikiem dwustronnego działania przedstawia rys.1. a) b) Rys.1. Schemat obiegu oleju przy pracy z siłownikiem: a) dwustronnego działania, b) jednostronnego działania. Instalacja takiej hydrauliki zewntrznej jest zasilana od pompy hydraulicznej podnonika. Olej od pompy jest kierowany do instalacji hydrauliki zewntrznej za porednictwem zaworu rozdzielczego, a sterowanie siłownikami podłczonymi do szybko złczy odbywa si poprzez rozdzielacz hydrauliki zewntrznej. 1

2 Siłowniki hydrauliczne Siłowniki hydrauliczne zaliczane s do urzdze roboczych lub wykonawczych. Działanie ich polega na zmianie energii cinienia na energi mechaniczn, czyli słu do przemieszczania lub utrzymania jakiego elementu w wyniku ruchu tłoczyska lub obrotowego ruchu wału. Siłowniki stosowane w układach hydraulicznych ogólnie mona podzieli na siłowniki jednostronnego lub dwustronnego działania oraz - ze wzgldu na wykonanie elementów roboczych - na siłowniki nurnikowe lub siłowniki tłokowe (rys.2). Ruchy wykorzystywane przez elementy robocze s ruchami posuwisto - zwrotnymi, przy czym kierunek ruchu zaley od miejsca podania oleju do cylindra oraz rónicy powierzchni tłoka. Rys.2. Schematy siłowników hydraulicznych: a), b) jednostronnego działania, c) dwustronnego działania; a) nurnikowy, b),c) tłokowe Sił na tłoczysku wynosi (dla rys.2c): P = π gdzie: D - rednica cylindra w [m], d - rednica tłoczyska w [m], p1 - cinienie po stronie roboczej w [N/m2], p2 - cinienie po drugiej stronie tłoka w [N/m2]. 2 ( D 1 p2 2 d )( p 4 Prdko przesuwu tłoka na wylocie lub wlocie wynosi: V 100 Q 6 F = [m/s] gdzie: Q - ilo oleju doprowadzonego do cylindra w [ dm3/min ], F - czynna powierzchnia tłoka po stronie roboczej lub nie roboczej w [mm2]. ) 2

3 Elementy sterownicze siłowników mog wykonywa równie ruchy obrotowe. W tym przypadku, za porednictwem dodatkowego mechanizmu (np. korbowego) lub przekładni zbatej, zamieniane s ruchy posuwisto-zwrotne na obrotowe. Badanie siłownika hydraulicznego polega przede wszystkim na sprawdzeniu jego szczelnoci, równomiernoci przesuwu tłoczyska, siły na tłoczysku, prdkoci przesuwu tłoka w zalenoci od iloci doprowadzanego oleju. Rozdzielacze hydrauliczne Zadaniem rozdzielaczy jest skierowanie strumienia cieczy do wybranego miejsca obwodu hydraulicznego. S to urzdzenia sterujce, doprowadzajce olej pod cinieniem w odpowiednim czasie do odpowiedniego odbiornika oraz odprowadzajce wypływajcy z niego olej do zbiornika. Rozdzielacz moe by uruchamiany rcznie lub za porednictwem przekanika mechanicznego, hydraulicznego, elektrycznego. Rozdzielacze hydrauliczne (rys.3) z uwagi na konstrukcje podzieli mona na trzy zasadnicze odmiany: - rozdzielacze obrotowe, czyli o przekrcanych elementach rozdzielczych zmieniajcych sposób przepływu cieczy, - rozdzielacze zaworowe, złoone z odpowiednio dobranych zaworów o rónej konstrukcji (talerzykowych, kulkowych), - rozdzielacze suwakowe, czyli o przesuwnych elementach rozdzielczych, cylindrycznych lub płaskich, zmieniajcych sposób przepływu cieczy. Rozdzielacze, doprowadzajc strumie cieczy ze ródła do urzdzenia roboczego, powoduj przemieszczenie jego elementu roboczego we właciwym kierunku. Istotna jest liczba sterowanych przez rozdzielacz dróg, czyli liczba kanałów, które realizuj w rozdzielaczu róne połczenia midzy sob oraz liczba połoe suwaka. Rys. 3. Schematy rozdzielaczy: a) obrotowy, b) suwakowy, c) zaworowy Badania rozdzielaczy obejmuj badania statyczne i badania dynamiczne. Badania statyczne polegaj na pomiarze oporów przesuwania suwaka steruj- 3

4 cego, sprawdzaniu szczelnoci zewntrznej i wewntrznej. Badania dynamiczne przeprowadza si elektrycznymi metodami pomiaru. Polegaj one na zdejmowaniu" tzw. charakterystyki amplitudowo- fazowej, czyli porównywaniu wielkoci wejciowej w postaci napicia na cewkach rozdzielacza elektromagnetycznego z wielkoci wyjciow w postaci natenia strumienia cieczy przepuszczanego przez rozdzielacz do siłownika - porównuje si stosunek amplitud i kt przesunicia fazy dla rónych czstotliwoci zadawanych na cewk rozdzielacza specjalnym generatorem. Badania dynamiczne obejmuj take sprawdzenie czasu załczania i wyłczania rozdzielacza sterowanego elektromagnetycznie. Zawory Zawory s niezbdnymi elementami wszystkich układów hydraulicznych. Pełni one w układach funkcje sterowania wartoci i kierunkiem przepływu energii. Ogólnie dzielimy zawory na: - sterujce cinienie, zwane zaworami cinieniowymi, - sterujce kierunek przepływu, zwane zaworami kierunkowymi, - sterujce natenie przepływu, zwane zaworami nateniowymi. Podział i oznaczenie zaworów hydraulicznych podaje norma PN-73/M W tabeli 1. zestawiono najwaniejsze rodzaje zaworów. Budowane s równie zawory łczce w sobie wymienione wyej podstawowe funkcje, np. zawór sterujcy kierunek przepływu moe równoczenie sterowa natenie przepływu. Tabela 1 Ogólna klasyfikacja zaworów Zawory Zawory cinieniowe Zawory kierunkowe Zawory nateniowe Zawory bezpieczestwa Zawory przelewowe Zawory kolejnoci Zawory redukcyjne Zawory rónicowe Zawory proporcjonalne Zawory odcinajce Zawory zwrotne Zawory rozdzielcze Zawory dławice Regulatory przepływu Zawory mog by uruchamiane rcznie, samoczynnie bd za porednictwem układu mechanicznego lub elektromagnetycznego. Kady zawór składa si głównie z korpusu zaopatrzonego w kocówki umoliwiajce podłczenie go do układu hydraulicznego, elementu pracujcego (zamykajcego lub dławicego przepływ - kulka, grzybek, tłoczek, płytka itp.) oraz gniazda współpracujcego z tym elementem. Do wywierania nacisku na element pracujcy zaworu słuy zwykle pokrtło lub dwignia (sterowanie rczne), spryna (sterowanie samoczynne) albo popychacz, krzywka lub elektromagnes (sterowanie mecha- 4

5 niczne, elektromagnetyczne). Zawory cinieniowe maj za zadanie zabezpieczy układ przed przecieniem, czyli przed wzrostem cinienia ponad dopuszczaln warto lub niekiedy przed nadmiernym spadkiem cinienia. Zawory te przewanie umieszcza si po stronie tłoczenia. Zawory nateniowe maj za zadanie dostarczy za zaworem okrelon ilo cieczy roboczej pod odpowiednim nateniem przepływu cieczy lub całkowicie przerwa jej dopływ. Zawory kierunkowe maj za zadanie przeciwdziała wstecznym przepływom (cofaniu si) cieczy, uruchamia czci urzdzenia hydraulicznego dopiero wówczas, gdy cinienie w innej czci instalacji osignie niezbdn warto lub zasila urzdzenie robocze kolejno z rónych ródeł energii. Serwomechanizmy hydrauliczne Serwomechanizmem nazywa si urzdzenie ustalajce połoenie obiektu do dowolnie zmienianego sygnału, zdolnego do dostarczenia znikomej tylko mocy. Serwomechanizmy stanowi wic gał układów regulacji ze sprzeniem zwrotnym, sterujcym połoeniem obiektu. Szeroko stosowane s serwomechanizmy hydrauliczne, które, mimo nieznacznych rozmiarów poszczególnych członów, mog dostarczy duych mocy oraz zapewniaj wystarczajc sztywno układów w stanie statycznym. Na skutek malej ciliwoci cieczy hydraulicznych działanie organów wykonawczych jest łagodne i niezawodne. Do grupy serwomechanizmów hydraulicznych zalicza si układy wspomagajce mechanizmy kierownicze w pojazdach, urzdzenia kopiujce obrabiarek itp. Na rysunku 4 przedstawiono schemat hydraulicznego serwomechanizmu kierowniczego z mechanicznym sprzeniem zwrotnym (serwomechanizm hydromechaniczny). Zasada działania układu jest nastpujca: Zmiana połoenia kom kierownicy l przekazywana jest poprzez przekładnie 2 na tłok zaworu 3 sterujcy dopływem oleju, tłoczonego przez pomp 4, przez zawór 5 do cylindra hydraulicznego 6. W zalenoci od strony podawania oleju do cylindra, tłok cylindra przesuwa si w prawo lub w lewo, a tłoczysko 7, powizane ze zwrotnicami 8, przestawia koła pojazdu. Przesuwanie si tłoczyska 7 powoduje przesuwanie tulei rozdzielacza 9 za pomoc łcznika odwodzcego 1 0. Przesuwanie si tulei rozdzielacza 9 trwa tak długo, a nastpi zrównanie si cinienia po obu stronach tłoka cylindra 6, czyli symetryczne ustawienie si tłoka zaworu 3 wzgldem tulei rozdzielacza 9. Tłok cylindra zostanie nieruchomy i bdzie utrzymywał dane połoenie kół pojazdu z du sił. 5

6 Rys. 4. Serwomechanizm hydrauliczny wspomagajcy układ kierowniczy Serwomechanizmy kierownicze s budowane w taki sposób, aby umoliwia kierowanie pojazdem równie wówczas, gdy w wyniku jakiego uszkodzenia ustanie dopływ mocy z zewntrznego ródła. Jest to konieczne ze wzgldu na bezpieczestwo jazdy. Kierowanie w tym przypadku moe by połczone z wikszym wysiłkiem kierowcy i nie musi by tak efektywne, ale nie mona w adnym razie dopuci do utraty kontroli nad kołami kierowanymi. Układ kierowniczy musi take pracowa awaryjnie, jak zwykły układ bez wspomagania. Serwomechanizmy z mechanicznym układem kierowania maj wiele zalet. Nale do nich: - prostota budowy, - due bezpieczestwo i pewno działania, - moliwo wykorzystania licznych elementów ze zwykłych układów kierowniczych, - budowanie serwomechanizmów jako urzdze dodatkowych, dostarczanych na specjalne yczenie. Wady tego typu serwomechanizmów zaczynaj pojawia si w pojazdach bardzo duych lub pojazdach o specjalnej budowie, w których wystpuj wiksze odległoci miedzy miejscem kierowcy i kołami kierowanymi, bd w których s trudnoci z umieszczeniem odpowiednich dwigni i drków łczcych mechanizm kierowniczy z kołami. W takich sytuacjach bardziej korzystne s serwomechanizmy kierownicze pełno hydrauliczne, w których nie ma mechanicznego połczenia miedzy kołem kierowniczym i kołami jezdnymi. W serwomechanizmach tych przeniesienie napdu z koła kierowniczego na koła jezdne skrtne odbywa si wyłcznie na drodze hydraulicznej, niezalenie od tego, czy układ wspomagania pracuje, czy te do kierowania wykorzystywana jest tylko praca kierowcy. Badania serwomechanizmów hydraulicznych polegaj na badaniach ogólnych (takich, jakim podlegaj inne urzdzenia hydrauliczne) oraz badaniach szczegółowych. Do tych ostatnich nale pomiary takich wielkoci, jak: prze- 6

7 suniecie fazowe, połoenie ktowe i moment obrotowy, sprawdzenie odpornoci na drgania samowzbudne przy rónych obcieniach, prdkociach i wzbudzeniach. Badania te przeprowadza si na specjalnych stanowiskach, na których mona uzyska załoone wartoci sztywnoci i bezwładnoci dla zespołów wej- ciowych i wyjciowych oraz moliwo regulacji amplitudy i czstotliwoci ruchu ogniwa wejciowego. Podnoniki hydrauliczne Podnonik hydrauliczny składa si z dwóch zasadniczych układów: układu zawieszenia i układu podnoszenia. Zgodnie z obowizujcym systemem maszyn i cigników rolniczych konstrukcja dwigni układu zawieszenia powinna zapewnia łatwe i szybkie połczenie ich ze współpracujcym narzdziem' lub maszyn. Zasada budowy układu zawieszenia we wszystkich cignikach jest podobna, s to tzw. trzy-punktowe układy zawieszenia. Konstrukcji układu podnoszenia stawia si wiele do wysokich wymaga. Wymagania te s nastpujce: - podnonik powinien by sterowany dwigni łatwo dostpn z miejsca traktorzysty, - czas podnoszenia narzdzi rolniczych powinien wynosi od 1,5 do 3 s, - czas podnoszenia ładowaczy zawieszonych z przodu cignika powinien wynosi ok. 10 s, - działanie podnonika powinno by niezalene od ruchu cignika i w miar moliwoci niezalene od sprzgła głównego lub przynajmniej niezalene od napdu wałka odbioru mocy, - powinna istnie moliwo wszechstronnego wykorzystania układu hydraulicznego cignika równie do sterowania prac siłowników hydraulicznych wynonych (hydraulika zewntrzna cignika). Najpóniej po 800 mth pracy cignika naley sprawdzi stan techniczny podnonika na specjalnym stanowisku w stacji diagnostycznej. Przegld ten obejmuje kontrol: cinienia oleju, udwigu podnonika, czasu podnoszenia oraz czasu utrzymania w stanie podniesionym (tzw. czas osiadania). Podczas przegldu kontroluje si równie prawidłowo działania regulacji automatycznej. 2. Typowe niesprawnoci układu hydraulicznego W czasie uytkowania cignika mog powsta usterki spowodowane zuywaniem si czci podnonika, rozregulowaniem zespołów lub nieprawidłow obsług. Najczciej zdarzajce si usterki i sposoby ich usuwania podano w tabeli 2. Zachowaj czysto i nie dopuszczaj do uszkodze roboczych płaszczyzn czci. 7

8 Tabela 2. Usterki Przyczyny Zalecenia Podnonik hydrauliczny nie podnosi Podnonik podnosi wolno, zatrzymuje si w nastawionym połoeniu Podnonik hydrauliczny podnosi, lecz po chwili opada Podnonik nie opuszcza Hałaliwa praca pompy hydraulicznej Dwignia rozdzielacza nie powraca w neutralne poło- enie brak dostatecznej iloci oleju, dwignia obwodu zewntrznego ustawiona nieprawidłowo niedostateczna ilo oleju, zanieczyszczony kosz sscy, nieszczelny zawór bezpieczestwa zuyte tłokowe piercienie uszczelniajce, nieszczelny zawór bezpieczestwa cylindra, zuyte suwaki lub korpus rozdzielacza, nieszczelnoci podnonika hydraulicznego pknita spryna zaworu zwrotnego, zanieczyszczony suwak zacina si niedostateczna ilo oleju, zanieczyszczony kosz sscy za zimny olej, pknita spryna powrotna, pompa nie wytwarza odpowiedniego. cinienia uzupełni olej w zbiorniku lub tylnym mocie, ustawi prawidłowo dwigni obwodu zewntrznego (w połoenie neutralne), sprawdzi spryn suwaka, włczy napd pompy uzupełni olej w zbiorniku lub tylnym mocie, oczyci kosz sscy, wymieni podkładki uszczelniajce wymieni tłokowe piercienie uszczelniajce, oczyci lub wymieni kulki lub tłoczki uszczelniajce, wymieni rozdzielacz, sprawdzi wszystkie uszczelki W podnoniku hydraulicznym, wymieni uszkodzone uszczelki wymieni spryn, wymieni olej, przetrze suwak i nasmarowa olejeni uzupełni olej w zbiorniku lub tylnym mocie, oczyci kosz sscy podgrza olej do temp. 20 C wymieni spryn, wymieni pomp Olej pieni si i jest wyrzucany przez odpowietrznik zbiornika oleju nieszczelnoci w przewodzie sscym pompy, za mały lub za duy poziom oleju Przecieki oleju z rozdzielaczy zuyte piercienie uszczelniajce zanieczyszczony filtr na zlewie do zbiornika sprawdzi połczenie przewodu sscego, sprawdzi poziom oleju wymieni piercienie, oczyci filtr i zawór przelewowy Za duy ubytek oleju w zbiorniku lub korpusie tylnego mostu nieszczelnoci szybko złczy, nieszczelnoci na złczach przewodów, nieszczelnoci zbiornika lub tylnego mostu oczyci i umy naft szybkozłcza, usun nieszczelnoci olej przegrzewa si w czasie pracy (temperatura osiga warto C powyej temperatury otoczenia) za mało oleju w zbiorniku lub tylnym mocie, zanieczyszczony filtr oleju, zanieczyszczony zawór przecieniowy, zanieczyszczony filtr oleju na smoku pompy, wgniecenia lub załamania przewodów olejowych, podnonik przeciony, podnonik pracuje za długo w połoeniu dociania uzupełni poziom oleju, oczyci lub wymieni filtr, rozebra i oczyci rozdzielacz, rozebra i oczyci filtr, wymieni przewody, odciy podnonik, przerwa prac podnonika i ostudzi olej 8

9 Nie mona przestawi dwigni wyboru regulacji uszkodzony mechanizm blokady dwigni, zatarcie mechaniczne dwigni usun uszkodzenie, rozebra i usun zatarcie dwigni Przestawienie dwigni szybkoci reakcji nie daj rezultatu unieruchomienie suwaka s w rozdzielaczu (tłoczka) usun unieruchomienie lub wymieni rozdzielacz Brak stałego docienia lub wielko docienia nie zmienia si przy przestawieniu dwigni szybko reakcji unieruchomiony tłoczek zaworu dociania, - unieruchomiony tłoczek urzdzenia rozdzielczego w rozdzielaczu usun uszkodzenie tub wymieni rozdzielacz Nierówna głboko orki mimo właciwego ustawienia narzdzia złe zawieszenie narzdzia, zły wybór systemu regulacji, niewłaciwa regulacja miernika impulsów sprawdzi zawieszenie narzdzia, zastosowa inny system regulacji, wyregulowa miernik impulsów zgodnie z instrukcj naprawy Niesprawnoci w przekazywaniu mocy na WOM Przy wyłczaniu sprzgła WOM nie zatrzymuje si: niewłaciwa regulacja sprzgła dwustopniowego niewłaciwe ustawienie dwigni napdu WOM i pompy hydraulicznej podnonika. Po włczeniu WOM sprzgło nic włcza napdu lub stwierdza si jego polizg: niedostateczne cinienie oleju w sprzgle hydraulicznym zasysanie powietrza przez pomp zanieczyszczenie lub zacicie zaworu cinieniowego zatkanie filtru oleju. 3. Zabiegi sprawdzajce - Sprawdzanie i regulacja cinienia oleju Spadek cinienia oleju w obwodach hydrauliki wewntrznej cignika przy okrelonej prdkoci obrotowej silnika moe by spowodowany: - brakiem dostatecznej iloci oleju, - zastosowaniem niewłaciwego gatunku oleju, - silnym rozgrzaniem oleju na skutek długotrwałego dławienia jego przepływu, np. przy przepływie oleju przez zawór dociajcy, - wadliw regulacj zaworu redukcyjnego, - nieszczelnociami lub zanieczyszczeniem zaworu redukcyjnego, - duym zanieczyszczeniem (zatkaniem) filtru oleju, - nieszczelnociami połcze lub pkniciem przewodów, - nieszczelnociami rozdzielaczy, - zuyciem pompy oleju.. Wskutek spadku cinienia oleju podnonik hydrauliczny nie podnosi lub podnosi tylko cz ciaru stanowicego jego pełny udwig (tab. 3). W 9

10 wypadku niedostatecznej iloci oleju lub zanieczyszczenia filtru sscego wystpuje hałaliwo w pracy pompy hydraulicznej. Zalecenia. Naley unika dłuszej pracy podnonika w połoeniu dociania. Przy docianiu wystpuje silne grzanie si oleju i powstawanie piany olejowej. S to zjawiska szkodliwe, powodujce spadek cinienia oleju i zmniejszenie (chwilowe) udwigu podnonika. Docianie naley włcza na krótki okres w celu przeciwdziałania polizgowi kół napdowych. Najpóniej po 800 mth naley sprawdzi cinienie oleju. Dokładne sprawdzenie cinienia oleju wymaga uycia manometru o zakresie si 0 25 MPa (0 250 kg/cm 2 ). Manometr mona podłczy do układu hydrauliki cignika w nastpujcych punktach: - w gniazdach szybkozłczy (w cignikach z hydraulik zewntrzn), - w otworach z gwintem M18Xl,5 na górnej powierzchni rozdzielacza w cigniku Ursus C-330. W praktyce manometr najłatwiej jest podłczy do gniazd szybko złczy. Pomiar wykonujemy bezporednio po pracy podnonika (temperatura oleju powinna wynosi 50 ± 10 C). Cinienie oleju podano w tabeli 3. Jeeli mierzone cinienie znacznie odbiega od podanego w tabeli, naley przeprowadzi jego regulacj w stacji diagnostycznej. Tabela 3. Charakterystyka pomp podnoników Cignik Nominal. prdko obrotowa pompy w obr/min Wydatek pompy w dm 3 /min Cinienie oleju przy pracy cigłej (w szybkozłczach) Cinienie oleju powodujce otwarcie zaworu bezpieczestwa cylindra Udwig Czas podno szenia w s MPa kg/cm 2 MPa kg/cm 2 kn kg Ursus C , , ,5 Ursus C * 20 11, , , ,5 Ursus C- 385/ , , ,7/29, /3000 3/5 MF-535 i ** 15 (podnonik a) 36 17, , MF-565, 575 i ** 26 (podnonik a) 36 (pomocnicz y) 21,6 220 T25A ,75 9, ,8 +0, T-150K 2100*** 86 9, , ,

11 * W cigniku Ursus C-330 istnieje moliwo napdu pompy przy wikszej prdkoci obrotowej; przy napdzie zalenym na V biegu pompa moe osign prdko 2600 obr/min i wydajno 40 I/min. Dolna granica prdkoci obrotowej, przy której pompa moe pracowa, wynosi 1000 obr/min. ** Prdko obrotowa silnika, przy której pompa pracuje z prdkoci 640 obr/min. *** Maksymalna prdko obrotowa silnika. Regulacj przeprowadza si zgodnie z instrukcj obsługi cignika, najczciej przez pokrcenie rub regulacyjn zaworu redukcyjnego pompy; rub t po regulacji naley zabezpieczy przed odkrceniem. Nakazy, Naley pamita, e rozbieranie i monta rozdzielaczy, pompy i cylindra siłownika mona wykona tylko w warsztacie naprawczym, pod nadzorem dowiadczonego mechanika, zachowujc czysto i nie dopuszczajc do uszkodze roboczych płaszczyzn suwaków i innych czci. Nie wolno dopuszcza do uderze w gitkie przewody, poniewa moe to spowodowa uszkodzenie wewntrznej lub zewntrznej warstwy gumy albo metalowej osłony przewodu. Naley zwraca uwag, aby zewntrzna gumowa warstwa przewodów gitkich nie stykała si nawet chwilowo z paliwem lub smarem. W razie dłuszego przechowywania cignika na otwartym powietrzu przewody gitkie (gumowe) naley zdj z cignika i przechowywa w zamknitym pomieszczeniu w temperaturze od 5 do + 20 C i wilgotnoci wzgldnej powietrza 50 65%. Przewody gumowe naley zabezpieczy przed działaniem promieni słonecznych i umieszcza w odległoci nie mniejszej ni l m od urzdze grzewczych. Na regałach lub półkach przechowywa przewody gumowe wyprostowane. - Sprawdzanie udwigu Udwig podnonika sprawdza si w stacji diagnostycznej na specjalnym stanowisku. Uproszczone stanowisko, moliwe do wykonania w kadym gospodarstwie, przedstawia rysunek 5. Umoliwia ono pomiar 'pionowej siły udwigu działajcej na belce zaczepowej cignika. Dynamometr sprynowy lub hydrauliczny o odpowiednim zakresie zawieszamy na belce zaczepowej cignika i zaczepiamy do haka w betonowanego w posadzk pomieszczenia pomiarowego. 11

12 Rys. 5. Pomiar pionowy siły udwigu: 1 rami podnonika, 2 wieszak, 3 cigło dolne, 4 dynamometr, 5 hak zaczepów w betonowany w fundament Rys. 6. Schemat układu pomiarowego do badania podnoników: J rami podnonika, 2 punkt zamocowania ramienia górnego, 3 wieszak, 4 cigło dolne, 5 obciniki, 6 szalka na obciniki Bardziej uniwersalne pomiary mona przeprowadzi na stanowisku przedstawionym na rysunku 6. Szalk do obcienia podnonika zawiesza si na kocach belki zaczepowej i umieszcza w kanale naprawczym. Na szalce układa si balast o ciarze odpowiadajcym udwigowi cignika (naley przy tym uwzgldni ciar szalki). Nastpnie uruchamia si silnik i ustala nominaln prdko obrotow. Po ustawieniu dwigni wyboru systemu regulacji w połoenie regulacja pozycyjna" naley wykona wstpne próbne podniesienie obcienia. W trakcie pomiaru notujemy: czas podnoszenia, wysoko podnoszenia i cinienie oleju mierzone w gniedzie szybkozłcza. Pomiary powtarzamy trzykrotnie, szczególn uwag zwracajc na pomiar czasu podnoszenia, który powinien by wyznaczony za pomoc stopera, z dokładnoci do 0,1 s. Uzyskany wynik porównujemy z warunkami technicznymi podanymi w tabeli 3. - Próba szybkoci opadania Uniesiony na maksymaln wysoko ciar, odpowiadajcy udwigowi podnonika, powinien opada przez dłuszy czas (ponad 2 h). Jeeli opadanie jest zbyt szybkie, wiadczy to o nieszczelnociach i zuyciach podnonika. Prób szybkoci opadania wykonujemy bezporednio po sprawdzeniu udwigu. W tym celu podnosimy szalk z obcieniem odpowiadajcym udwigowi na maksymaln wysoko i odnotowujemy j w karcie bada podnonika. Nastpnie wyłczamy napd pompy hydraulicznej, zatrzymujemy silnik i co 15 min odczytujemy wysoko, do której obniy si szalka. Wyniki odnotowujemy w karcie bada podnonika. 12

13 4. Zuycie układu zawieszenia Przyczyny. Zuycie przyspieszone nastpuje wskutek nieprzestrzegania zalece instrukcji dotyczcych zaczepiania maszyn i przyczep rolniczych, a take nieostronej i niewłaciwej eksploatacji. Skutki. Zuyciu ulegaj wszystkie połczenia sworzniowe, przeguby kulowe, łcznik centralny, cigła i wieszaki, otwory zaczepu i belki zaczepowej. Wskazania. Korzystajc z układu zawieszenia, naley cile przestrzega instrukcji obsługi cigników i wskazówek dotyczcych eksploatacji maszyn. Wszystkie połczenia sworzniowe w układzie zawieszenia i w zaczepie do przyczep powinny by zabezpieczone zatyczkami przed wypadniciem w czasie transportu lub pracy. Szczególn uwag naley zwróci na zabezpieczenie sworznia przy haku transportowym i przy wieszakach podnonika. W czasie transportu naley zabezpieczy podniesione narzdzia przed bocznym wychyleniem oraz przed ocieraniem dwigni dolnych o tylne koła przez prawidłowe umocowanie i napicie łacuchów ograniczajcych. W wypadku zauwaenia nadmiernych zuy naley wymieni, zuyte czci na nowe. Co 100 mth przesmarowa smarem stałym ŁT-43 sworze wspornika haka transportowego, przekładni wieszaka prawego i połczenie gwintowe układu zawieszenia. - duej łatwoci deaeracji - wydzielania zaabsorbowanych gazów, - braku skłonnoci do absorbowania gazów w postaci wtrce mikropcherzyków, - braku skłonnoci do emulgowania z wod. Straty spowodowane nieszczelnociami i kawitacj łczy si w obliczeniach przez wprowadzenie współczynnika sprawnoci objtociowej n V, bdcego stosunkiem wydajnoci rzeczywistej Q do wydajnoci teoretycznej Q t : Q η v = Q Moc oddawana przez pomp równa jest iloczynowi wydajnoci i cinienia. Moc pobierana przez pomp z zewntrz jest wiksza od mocy oddawanej na skutek powstajcych w niej strat. Std wzór na moc pobieran ma posta: gdzie: p - cinienie w MPa, Q - wydajno w dcmvmin, n - sprawno ogólna pompy (n = 0,6+0,85). Sprawno ogólna pompy η równa jest: 10Q p N = [kw] 612η t 13

14 η = η η η gdzie: n v - współczynnik sprawnoci objtociowej (0,7+0,9), n h - współczynnik sprawnoci hydraulicznej, n m - współczynnik sprawnoci mechanicznej. Współczynnik sprawnoci oraz wydajno rzeczywista i moc pobierana zale od cinienia wytwarzanego przez pomp. Krzywe okrelajce te zalenoci nazywamy charakterystykami pompy (rys. 7). Na przebieg charakterystyki, a zwłaszcza wydajno, ma duy wpływ lepko i temperatura cieczy. Dla danej konstrukcji pompy i dla danych warunków jej pracy istnieje pewna optymalna lepko oleju, przy czym ogólnie mona stwierdzi, e im nisze s obroty pompy, tym wysza moe by lepko oleju, która moe by nisza dla szybkobienych pomp pracujcych na niszych cinieniach. Prdkoci obrotowe elementów pdnych współczesnych pomp sigaj czsto 100 obr/s, a niekiedy 200 obr/s i wicej, przy czym cinienia robocze osigaj warto 32 MPa, a niekiedy 63 MPa i wicej. v h m Cinienie p Rys. 7. Charakterystyka pompy Z rysunku 7 wynika, e sprawno objtociowa n V maleje ze wzrostem cinienia p, sprawno ogólna n ronie od zera do pewnego maksimum, a przy dalszym wzrocie cinienia zaczyna male. Maksymalne dopuszczalne cinienie jest zwykle nieco wiksze od cinienia, przy którym sprawno ogólna osiga maksimum. Lini przerywan oznaczony jest przebieg sprawnoci objtociowej dla pompy posiadajcej zbyt due nieszczelnoci. W tym przypadku osigniecie cinienia ponad p' jest w ogóle niemoliwe. Poniewa producenci pomp posługuj si w katalogach pojciem cinienia nominalnego, pojcie to wymaga pewnego wyjanienia. Cinienie nominalne jest to najwysza warto cinienia w przewodzie tłocznym, któr moe zapewni pompa w dowolnym czasie bez ujemnego wpływu na jej trwało. Nie oznacza to oczywicie, e pompa stale pracuje przy cinieniu nominalnym, gdy zapewnia ona cinienie podyktowane obcieniem układu 14

15 hydraulicznego. Kada pompa wyporowa, tj. taka, której zmian wydajnoci uzyskuje si tylko przez zmian wydajnoci jednostkowej q p, na skutek zmiany objtoci komór wyporowych pompy, jest zdolna wytworzy cinienie wysze od nominalnego, ale o wartoci i w czasie podanym przez producenta. Wydajno jednostkowa q p jest to objto cieczy wypchnitej z pompy w trakcie jednego obrotu wału. Badania pompy hydraulicznej polegaj na sprawdzeniu charakterystyki pompy. Wykonuje si je na specjalnym stanowisku, na którym mierzy si takie wartoci, jak: prdko obrotow wałka pompy, moment potrzebny do jej napdu, wydajno, cinienie, temperatur, głono pracy oraz równomierno strumienia. Stanowisko takie umoliwia zdjcie" pełnej charakterystyki pompy w zalenoci od zmieniajcych si warunków po strome ssania i po stronie tłoczenia. 5. Naprawa urzdze hydraulicznych W przeciwiestwie do obsługi i konserwacji, naprawa urzdze hydraulicznych jest trudna i wymaga wysoko wykwalifikowanych specjalistów. Z tej racji najwłaciwiej jest nie przeprowadza naprawy we własnym zakresie, lecz odesła urzdzenie do producenta. W przypadku gdy mona wymieni w całoci /uyty lub uszkodzony zespół, to mimo kosztów nowego zespołu, jest to najkorzystniejsze, gdy prowadzi do najkrótszego przestoju urzdzenia. Du łatwo wymiany stwarza powszechnie stosowany monta płytowy typowej aparatury sterujcej. Jeeli powysza moliwo nie istnieje, to przed przystpieniem do naprawy konieczne jest dokładne zapoznanie si ze schematem hydraulicznym oraz przeprowadzenie skrupulatnej analizy objawów wadliwego działania urzdzenia, aby ustali, które czci musz by poddane naprawie. Naprawa polega przede wszystkim na przywróceniu szczelnoci midzy czciami oraz na usuniciu luzów w szybko poruszajcych si czciach pomp i silników wirujcych, a take w mechanizmach zderzakowych. Uzyskanie szczelnoci jest łatwe, jeeli ogranicza si do wymiany uszczelek, trudniejsze - przy suwakach płaskich, gdzie konieczne jest dokładne przeszlifowanie i dotarcie powierzchni roboczych, natomiast suwaki walcowe wymagaj dorobienia nowych czci. W przypadku nieznacznego i równomiernego zuycia suwaka i tulei mona uzyska przywrócenie szczelnoci drog nanoszenia powłok galwanicznych lub chemicznych na suwak. I w tym przypadku konieczne jest ponowne dotarcie suwaka i tulei. Naley przeprowadzi oddzielnie docieranie otworu i docieranie wałka za pomoc docieraków eliwnych, a nie docieranie bezporednie elementów współpracujcych, gdy prowadzi to powstawania za duych luzów. Najtrudniejsza, cho najczciej konieczna, jest naprawa pomp. Niezbdne jest tu uycie wysokogatunkowych materiałów zarówno ze stali, jak i z eliwa lub brzu oraz dokładna obróbka, dotarcie i monta dorabianych czci. 15

16 W pompach zbatych szczególn uwag naley zwróci na prostopadło do osi czół kół, a w pompach łopatkowych na prostopadło bocznych powierzchni łopatek. W pompach tłoczkowych konieczne jest, oprócz dorobienia nowych tłoczków, dorobienie nowej osi lub tulei rozdzielczej, wzgldnie przeszlifowanie i dotarcie współpracujcych płaskich powierzchni rozdzielczych, gdy midzy tymi czciami przewanie wystpuj wiksze przecieki ni w samych cylinderkach z tłoczkami. Uszczelnianie zaworów grzybkowych uzyskuje si przez dotarcie grzybka do gniazda, zawory kulkowe natomiast doszczelnia si przez wgniecenie gniazda uderzeniem kulki. Jeeli gniazdo jest hartowane, ograniczy si trzeba do dokładnego przeszlifowania i dotarcia docierakiem stokowym. 6. Ocena zuycia elementów hydrauliki Podstawowymi zespołami układów hydraulicznych s pompy, rozdzielacze, siłowniki i przewody. Objawem niesprawnoci działania tych układów jest brak szczelnoci midzy współpracujcymi elementami, które powoduje zakłócenia w pracy całego u-kładu. Najczstsze objawy niesprawnoci w działaniu to spadek cinienia i wydatku pompy, niedokładno i opónienie wykonywanych operacji, przecieki. Nieszczelno powstaje na skutek nadmiernych luzów lub rys w połczeniach ruchowych. Badania stanu technicznego układów hydraulicznych polegaj na sprawdzeniu funkcjonowania poszczególnych zespołów bezporednio w maszynie lub po ich wymontowaniu. Kontrola w czasie eksploatacji polega na: - próbie pracy poszczególnych elementów układu, - sprawdzeniu jego parametrów roboczych, - sprawdzeniu wizualnym szczelnoci połcze układu. Tego rodzaju badania umoliwiaj wykrycie niesprawnoci i uszkodze w działaniu całego układu. Natomiast dokładne zlokalizowanie uszkodze w poszczególnych zespołach uzyskuje si po ich wymontowaniu z maszyny i poddaniu badaniom na urzdzeniach diagnostycznych. Badania pomp układów hydraulicznych polegaj na okreleniu wydatku w funkcji obrotów oraz sprawdzeniu szczelnoci wewntrznej. Wydatek pomp bada si przy stałym cinieniu nominalnym. Dopuszczalny spadek wydatku nie powinien przekroczy 1556 wydatku nominalnego. Badania pomp hydraulicznych przeprowadza si na stanowisku przedstawionym na rys. 8. Wyposaone jest ono w przekładni bezstopniow (7), rotametr (11) do pomiaru wydatku, wskaniki pomiarowe cinienia (8), wskaniki temperatury (13) oraz zawory regulacyjne (10). Stanowisko znajduje uniwersalne zastosowanie ze wzgldu na moliwo badania rónych typów pomp. 16

17 Rys. 8. Stanowisko do sprawdzania pomp hydraulicznych: 1 - zbiornik oleju, 2 - filtr, 3 - zawór, 4 - pompa badana, 5 - silnik elektryczny, 6 - obrotomierz, 7 -przekładnia bezstopniowa, 8 - manometr, 9 - zawór, 10 - zawory regulacyjne, 11 - rotametr, 12 -przewód przelewowy, 13 - termometr Sprawdzanie rozdzielaczy polega na zbadaniu przepływu cieczy, sprawdzenia działania zaworu bezpieczestwa i przesuwu suwaka oraz wykryciu ewentualnych przecieków oleju. Stanowisko do badania rozdzielaczy przedstawione jest na rys. 9. Rys.9. Stanowisko do badania rozdzielaczy: 1 - zbiornik, 2- filtr, 3 - pompa, 4 - manometr, 5- zawór przelewowy, 7-badany rozdzielacz, 8, manometry, 9-mechanizm oporowy, 12-spryna, 13 - zawór dławicy, 14-rozdzielacz, 15 przepływomierz Pompa (3) przetłacza czynnik roboczy ze zbiornika (1) przez filtr (2) i badany rozdzielacz (7) do cylindra hydraulicznego (9) Na wejciu do rozdzielacza mierzone jest cinienie za pomoc manometru (4) i temperatura termometrem (6),a na wyjciu - cinienie manometrami (8), (10), (11). Zawór przelewowy (5) pozwala na regulacj cinienia wymaganego do próby, a zawór dławicy (13) słuy do regulacji cinienia na drodze pompa-przewód odprowadzajcy do zbiornika, przy neutralnym połoeniu rozdzielacza. Do pomiaru iloci przepływajcego oleju słuy przepływomierz (15)i włczany na czas pomiaru rozdzielaczem (14). Badanie siłowników przeprowadza si w celu wykrycia nieszczelnoci układu tłok-cylinder i ewentualnego zacierania si tłoczyska na dławicy. Na stanowisku (rys. 17) mona bada siłowniki o rónej długoci roboczej. Badany 17

18 siłownik (7) po zamontowaniu w stanowisko podłcza si do układu sprawdzajcego przewodami (8). Nastpnie uruchamia si pomp (3), która tłoczy olej ze zbiornika (1) do rozdzielacza (4). Dwigni rozdzielacza (4) wprowadza si w ruch układ siłowników prowadzcych (5). Ruch układu siłowników (5) z połoenia A do połoenia B powoduje spranie oleju w badanym siłowniku (7), a Jednoczenie zasysanie oleju przewodem sscym (13) przez zawór zwrotny (12). Po dojciu układu siłowników prowadzcych do połoenia B, dwigni rozdzielacza (4) zmienia si kierunek ruchu układu na przeciwny, powtarzajc prób. W czasie ruchu u-kładu naley obserwowa cinienia na manometrach (10) (ruch w kierunku B) i (11) (ruch w kierunku A). Spadek cinienia na manometrze (10 lub 11) sygnalizuje o przeciekach oleju wewntrz siłownika przez tłok. Rys. 10. Stanowisko do sprawdzania siłowników: 1 - zbiornik, 2 - filtr, 3-pompa, 4 - rozdzielacz sterujcy, 5 - siłownik prowadzcy, 6 - manometr kontrolny, 7 - badany siłownik, 8 -przewody, 9 - zawór przelewowy, 10 i 11 - manometry, 12 - zawór zwrotny, 13 - przewód sscy Sprawdzanie przewodów hydraulicznych przeprowadza si w celu wykrycia ich nieszczelnoci i okrelenia wytrzymałoci. Stanowisko do sprawdzania przewodów hydraulicznych przedstawia rys. 18. Badany przewód (7) arnocowuje si w uchwytach (6). Pompa (3) przetłacza olej ze zbiornika (1) przez badany przewód (7) pod cinieniem regulowanym przez zawór przelewowy (9). Przewody hydrauliczne poddaj si próbie cinienia 1,2-1,5 cinienia roboczego. Osłona (11) zabezpiecza obsług przed skutkami ewentualnego uszkodzenia przewodu podczas prób. Rys. 11. Stanowisko do sprawdzania przewodów hydraulicznych: 1 - zbiornik, 2 - zawór, 3 - pompa, 4- zawór odcinajcy, 5 - manometr, 6 -uchwyty, 7 - badany przewód, 8-aawór, 9 - zawór przelewowy, 10 - filtr, 11 - osłona 18

19 Przy badaniu wszystkich elementów układów hydraulicznych musz by spełnione nastpujce warunki: - układ badany musi by odpowietrzony, - temperatura oleju powinna by zbliona do temperatury w czasie normalnej pracy układu, - gatunek oleju stosowany do bada musi by taki sam jak olej przewidziany do normalnej pracy układu. Stosowane zestawy diagnostyczne Przyrzdy diagnostyczne kompletowane s w zestawy, w skład których wchodzi kilka lub kilkanacie urzdze, pozwalajcych na szybk i wystarczajco dokładn ocen stanu technicznego okrelonych mechanizmów. 19