Найден способ продлить жизнь экскаваторам и комбайнам
Гидравлическая система — важный элемент в современных строительных и сельскохозяйственных машинах, таких как экскаваторы, краны, бульдозеры, комбайны. Именно она приводит их в движение с помощью жидкости под давлением. Но ее надежность может снизиться из-за застоя и загрязнения масла: с этим связано около 80% отказов оборудования и преждевременного износа компонентов. Ученые Пермского Политеха предложили новый подход к повышению надежности гидросистем и предотвращению ее застоя. Их метод позволит выявлять потенциально опасные места в гидросистеме еще на этапе проектирования.
Статья опубликована в журнале «Тракторы и сельхозмашины». Разработка выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Гидравлическая система играет ключевую роль в работе строительных, дорожных и сельскохозяйственных машин. Она передает энергию для управления оборудованием с помощью жидкости: насос создает давление, забирая масло из бака, а затем гидрораспределитель направляет поток к цилиндру – устройству, которое преобразует давление жидкости в движение, например, ковша экскаватора. От надежности этих механизмов зависит эффективность работы всей техники.
Основной проблемой, связанной с выходом из строя гидравлических систем, является загрязнение масла: около 80% отказов гидроприводов вызвано именно этим фактором. Загрязнители могут попадать из внешней среды или образовываться в результате износа внутренних деталей. Фильтры, которые используются в настоящее время, не всегда могут достаточно качественно очистить рабочую жидкость во время эксплуатации машины.
Кроме того, в местах, где масло не полностью циркулирует, возникают так называемые «тупиковые зоны» — участки в трубопроводе, где загрязнения накапливаются, но не доходят до фильтрации. Из-за этого компоненты изнашиваются быстрее, производительность оборудования снижается, что приводит к внезапным поломкам техники.
Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель, которая позволит рассчитать потенциально опасные места в гидросистеме еще на этапе проектирования. Это повысит их надежность и увеличит срок эксплуатации машин.
Существующие численные модели нацелены на увеличение усилий или скорости работы оборудования. Уникальность подхода, разработанного исследователями Пермского Политеха, состоит в том, что он обращает внимание на увеличение срока службы. Это особенно критично для машин, которые работают в сложных климатических условиях — например, в горах, на крайнем севере или других труднодоступных районах, – то есть там, где нет возможности провести своевременный ремонт техники, а, следовательно, важно, чтобы она проработала без сбоев как можно дольше.
Модель ученых содержит уравнения, которые позволяют выявить потенциально опасные места в гидросистеме. С их помощью инженеры смогут заранее исключить возможность формирования застоя жидкости и изменить расположение элементов гидросистемы или добавить дополнительные линии циркуляции.
– Расчеты по нашей модели показали, что снизить вероятность возникновения «тупиковых» зон можно, если соблюсти два условия: большой ход поршня – подвижной детали гидроцилиндра, которая качает жидкость, – и малая длина трубопровода, по которому она течет. Это позволит улучшить циркуляцию и снизить риск образования зон застоя, – рассказывает Ильнур Шаякбаров, старший преподаватель кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ.
– Для проверки данных мы моделировали циркуляцию жидкости, а также провели натурные испытания на стенде, разработанном в Пермском Политехе. Расхождение между расчетными и реальными параметрами составило менее 4%, что подтверждает достоверность методики, – комментирует Константин Пугин, профессор кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ, доктор технических наук.
Предложенный метод позволяет еще на этапе проектирования гидравлических систем выявлять и устранять потенциальные проблемы, связанные с циркуляцией рабочей жидкости. Это особенно важно для машин, работающих в сложных природно-климатических условиях. Улучшение циркуляции не только повышает надежность систем, но и снижает эксплуатационные затраты за счет уменьшения частоты ремонтов и замены компонентов. Это позволит значительно повысить ресурс работы гидравлических систем и снизить затраты на обслуживание техники.
Telegram 
Дзен 
VK Хотя сам факт наличия непонятных объектов на снимках, которые американские астронавты сделали на Луне, известен давно, десятилетиями их списывали на химические дефекты светочувствительной эмульсии фотопленки или блики света в линзах камер. Новая публикация на сайте Пентагона признает их реально существующими объектами, хотя и не делает выводов о их природе.
Ученые выяснили, что скорость и связность речи у человеческих младенцев и певчих птиц зависят не только от физических тренировок, но и от социального одобрения. Оказалось, и дети, и птенцы начинают произносить звуки быстрее, если взрослые реагируют на их попытки общаться. Исследование доказывает, что эволюция сложных форм коммуникации строится на поиске социальной отдачи.
Вопрос формирования первых континентов на Земле до сих пор вызывает научные дискуссии. Исследование состава древнейших известных минералов, сохранившихся в архейских магматических горных породах Австралии, стало новым подтверждением того, что континенты появились в результате субдукции 3,5 миллиарда лет назад.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно