Функционирование типовых элементов гидро и пневмосистем.

Гидравлическое устройство, как и другой вид технических устройств, проходит три этапа:

1. Конструирование;

2. Производство;

3. Эксплуатация.

Надежность закладывается при проектировании и обеспечивается в процессе производства, поддерживается и повышается в процессе эксплуатации.

Повышение общего уровня надежности изделия или системы можно достичь путем применения деталей и элементов с известным уровнем надежности или другими методами. Практика эксплуатации различных машин показала, что различные серии машин выявляются в процессе их неисправности. При решении задачи наиболее ответственным этапом обеспечения надежности и восстановления их является проектировании. В процессе проектирования должны быть учтены все основные факторы. К сожалению, до последнего времени на этапе проектирования гидросистем этим вопросам не уделяется достаточно внимания, вследствие чего значительный процент неисправностей возникает из-за недостатков этапов проектирования, которые сводятся к неудобному выбору материалов, погрешности, неточности в расчетах. Таким образом, заложенном при проектировании техническим устройствам надежность необходимо обеспечивать в процессе серийного производства, особое внимание обращать на качество материала.

Одним из методов повышения надежности является выбор стандартных типовых элементов и узлов, уже проверенных в эксплуатации, что позволяет устранить в производстве или предупредить в процессе эксплуатации выявленные недостатки. Такой подход к решению вопроса дает представление о надежности, он все же позволяет наметить наиболее слабые узлы, которые возникают в процессе отказов.

Характеристика эксплуатационной надежности типовых элементов.

Гидравлические и пневматические системы самого различного назначения, в основном, состоят из стандартных типовых элементов, к которым относятся: насосы (центробежные, осевые), баки, фильтры, распределительная и регулирующая аппаратура, силовые цилиндры, трубопроводы, соединительная арматура и другие элементы.

При изучении опыта эксплуатации систем обращают внимание на те неисправности, вследствие появления которых система теряла свою работоспособность. По имеющимся данным неисправности различных элементов гидравлических систем машин и аппаратов различных производств распределяется следующим образом:

- насосы: от 11% до 20% отказов;

- фильтры: от 2% до 5% отказов;

- гидропневматические аккумуляторы от 5% до 9% отказов;

-гидравлические распределительные краны с электромагнитным управлением от 30% до 15%;

- клапаны от 8% до 4%;

- силовые цилиндры от 7% до 9%;

- трубопроводы от 13% до 14%;

- арматура от 1,1% до 1,3%;

- гидравлические агрегаты от 2% до 3,6%.

Из приведенных данных следует, что наиболее большой процент неисправностей имеют краны с электромагнитным управлением, насосы и трубопроводы.

Насос не создает давление или создает давление, находится ниже нормального (50%), негерметичность в монтаже, в поршне в крылке (24-30%), некачественная усадка пружины (13%), механические повреждения и т.д.

Дефекты фильтров: трещины по месту пайки, негерметичность по уплотнениям в крышке.

Трубопроводы: разрушения шепельных соединений развальцовки, трещины, разрушения в местах крепления, деформации, потертости и т.д.

Арматура: трещины по соединению, потертости.

Всегда нужно определить интенсивность отказа. При расчете надежности элементов и систем необходимо знать закон распределения отказов.

Наличие в гидравлических системах элементов, имеющих в своем составе механические, электрические, пневматические и другие узлы проводят на практике к появлению различных видов функций плотности вероятности отказов.

Исследования показали, что для многих агрегатов гидравлических систем характерным является появление внезапных отказов в течение нормальной эксплуатации.

Для некоторых элементов, например, трубопроводов, испытанных в лабораторных условиях на усталостную прочность функция плотности вероятности отказов может быть определена по распределению Вейбулла. В других случаях для некоторых агрегатов наблюдается сочетание экспоненциальное и нормальное распределение. Такая композиция возможна, если узлы и детали каких-либо агрегатов повреждены одновременно появлению внезапных и износовых отказов.