390 / 457
Механики XXI веку. № 15 2016 г.
390
неподвижного элементов происходит в точках 1 и 2 сопряжения «поршень – гильза». Во втором слу-
чае (Рис. 4) в корпусе гидроцилиндра упруго заклинивает широкий поршень с искривлённым што-
ком, что возможно при чрезмерной остаточной деформации последнего (индекс «3»). При этом на-
пряжённый контакт подвижного и неподвижного элементов происходит в точке 1 сопряжения «шток
– направляющая втулка» и в точках 2 и 3 сопряжения «поршень – гильза».
Текущие значения диагностического параметра
) , ,
, (
ШНВ ПГ,
0
k k k
iT
z p x
y
R
ограничивают-
ся прогибом
) , ,
, (
ШНВ ПГ,
2,1
0
k k k
T
z p x
y
R
, при котором реакции в сопряжениях «поршень – гильза»
и «шток – направляющая втулка» гидроцилиндра создают в них повышенные температуры при тре-
нии скольжения
;
) (
) (
) , ,
, (
) , ,
, (
) (
) , ,
, (
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
0
2 1
02,1
1
ШНВ ПГ,
1
k m
k k
k k k
e
k k k
s
T
k S
k
k k k
T
p R p R
z p x R
z p x R
R
pP
z l
l l
z p x
y
R
(13)
) (
) (
) , ,
, (
) , ,
, (
) (
) , ,
, (
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
0
2 1
02,1
2
ШНВ ПГ,
2
k m
k k
k k k
e
k k k
s
T
k S
k
k k k
T
p R p R
z p x R
z p x R
R
pP
z l
l l
z p x
y
R
,
(14)
В выражениях (13) и (14):
1
2,1
T
R
– реакции, вызывающие средние температуры
ср
t
поверхно-
сти сопряжения и определяющие работоспособность и надёжность уплотнителей (эластомеров);
2
2,1
T
R
– реакции, создающие температуры
всп
t
вспышки рабочей жидкости;
) , ,
, (
2,1
k k k
s
z p x R
–
реакции, обусловленные поперечным нагружением гидроцилиндра;
) , ,
, (
2,1
k k k
e
z p x R
– реакции
в результате эксцентричного приложения в опорах продольного сжимающего усилия
S
P
(
k
p
);
) (
2,1
k k
p R
– реакции, возникающие из-за наличия трения в опорных подшипниках;
) (
2,1
k m
p R
– вы-
званные наличием кинематического эксцентриситета приложения в опорах гидроцилиндра продоль-
ного сжимающего усилия
S
P
(
k
p
).
Реакции
1
2,1
T
R
и
2
2,1
T
R
описываются выражениями [3, 4]:
СР
2 2 11
1,2
/
λ
λ
1Т
t
dt
dz
K K A R
A
;
(15)
ВСП
'
ТП 21
1
1,2
12
22
/
α
λ 2
2Т
t
dt
dz
d
A
R
R
,
(16)
в которых:
A
A
– номинальная площадь контакта;
R
A
– фактическая площадь контакта;
21
d
– средняя ширина пятна контакта;
,21
K
– коэффициенты, равные
A
A
u k
K
2,1
2,1
2,1
λ
;
,21
K
– коэффи-
циент теплоотдачи;
u
– периметр теплоотдающей поверхности;
dz
/
dt
– скорость движения штока;
'
ТП
– коэффициент распределения тепловых потоков;
,21
– теплопроводность.
Окончательно на этапе ретроспекции с учётом конструктивного исполнения гидроцилиндра,
его рабочего процесса, режима работы и параметров нагружения устанавливаются значения предель-
ных и допускаемых диагностических параметров в соответствии с решающими правилами распозна-
вания (10) и (11), после чего они ранжируются по мере уменьшения, а минимальная пара назначается
главным диагностическим параметром конкретного гидроцилиндра ДСМ [1].