Hydropneumatic Cylinder’s Diagnostic System Design

In the development and modernization of hydraulic drive mechanisms translates links are proven energy-saving hydropneumatic cylinders successfully used in heavy building and truck machines. Hydropneumatic cylinder is an energy-saving cylinder - device for storage and subsequent use of energy. The rod of the cylinder can be hollow and be connected with a piston chamber. This makes it possible to increase the internal volume. These chambers are filled with an inert gas - nitrogen. Rod end is connected to the pressure line, i.e. in stroke; hydropneumatic cylinder can operate as a normal ram. Energy saving system operates as follows. With retraction of the rod by applying pressure to the rod end of the cylinder or under the influence of external forces, the gas in the piston chamber of hydropneumatic cylinder is compressed, whereby there is accumulation of energy. Later, when lowering pressure from the rod end or reduction of hydropneumatic cylinder’s external force rod under the action of gas expansion is pushed, releasing the stored energy. Application of hydropneumatic cylinders in cyclic and continuous-cyclic action railway machines leads to reduction of fuel consumption and provide more uniform load on the engine and the hydraulic drive machine, which has a positive impact on the resource elements of the hydraulic transmission and diesel. A slight increase in driving efficiency can be expected by minimizing the time of the pumps at a maximum pressure of hydraulic motors during acceleration, working bodies and (or) the running of the machine equipment. Quality control of the technical state of hydropneumatic cylinders is only possible if the methods and diagnostic system are developed. For the development of this technique and diagnostic system creation: existing standards for testing hydraulic cylinders and accumulators have been analyzed; hydropneumatic cylinder’s diagnosis parameters have been selected, formulas for diagnosis parameters definition have been obtained; diagnosis algorithm has been developed; metrology equipment has been selected.

пневмогидроцилиндр, диагностирование, алгоритм диагностирования, методика диагностирования, система диагностирования

1. Пат. 102008034582A1 Германия, МПК8 E 02 F 9/22. Offenlegungsschrift / Stanger Sebastian (Германия), Wager Bernd (Германия), Asam Dirk (Германия), Lavergne Hans-Peter (Германия); заявитель Liebherr-Hydraulikbagger GmbH, патентообладатель Rechts- und Patentanwaile Lorenz Saideler Gossel; заявл. 24.07.2008; опубл. 28.01.2010. 28 с.: ил.

2. Пат. на полезную модель 161330 Российская Федерация, МПК E 01 B 27/17. Привод спутника вы-правочно-подбивочно-рихтовочной машины непрерывно-циклического действия / Н.А. Маслов; заявитель и патентообладатель Сиб. гос. ун-т путей сообщения. № 2015120098/11; заявл. 27.05.2015; опубл. 20.04.2016, Бюл. № 11. 2 с.: ил.

3. Маслов Н.А. Модернизация привода спутника путевых машин Duomatic 09-32 CSM и ПМА-1 // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2017. № 1 (40). С. 57-65.

4. ГОСТ 18464-96. Гидроприводы объемные. Гидроцилиндры. Правила приемки и методы испытаний. М., 1996.

5. ГОСТ 26496-85. Гидроаккумуляторы. Правила приемки и методы испытаний. М., 1985.

6. Базаров И.П. Термодинамика: Учеб. М., 1991. 376 с.

7. Маслов Н.А. Анализ механических неисправностей пластинчатых гидромашин путевой техники // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2015. № 2. С. 53-59.

8. Маслов Н.А. Анализ неисправностей пластинчатых гидромашин путевой техники, вызванных чрезмерным давлением, аэрацией гидравлического масла и кавитацией // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2016. № 1. С. 5-15.

9. Мокин Н.В. Гидравлические и пневматические приводы: Учеб. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2004. 354 с.

10. ГОСТ 8.401-80. Классы точности средств измерений. Общие требования. М., 1980.

11. Датчики давления. URL: http://www.bdsensors.ru (дата обращения: 16.02.2017).

12. Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ, ТСПУ: Руководство по эксплуатации / ООО «Элемер». М., 2009. 46 с.

13. Датчики перемещения. URL: http://www.sensor-systems.ru (дата обращения: 16.02.2017).

14. Датчик силы ДОУ. URL: http://www.novves.ru (дата обращения: 16.02.2017).

15. Внешние модули АЦП/ЦАП. URL: http://www.lcard.ru (дата обращения: 16.02.2017).