The paper contains identification of destructive processes that affect avionic hydraulic drive and its subassemblies and analyses impact of such processes onto values of defining parameters that characterize internal structure and performance of drives. Hydraulic precision pairs of hydraulic drives have been defined and described along with their operation conditions and mechanisms contributing to wear and tear of such pairs. A close look is taken to physical phenomena that underlie wear processes in hydraulic drives and lead to progessive destruction of hydraulic drives. Due consideration is paid to major effects that bring about to alteration of parameters that characterize structures and performance of hydraulic pumps, hydraulic tracking devices as well as distributing and control units. The performed analysis consisted in subdivision of the examined phenomenon (destruction of hydraulic drives) into elementary processes with no regard to mutual relationships among them. Such an approach has made it possible to find links between wearing processes (destruction) and deterioration of characterstic parameters that define structure and performance of drives. Finally, the conclusion was made that there exists correlation between wear of hydraulic precision pairs in hydraulic drives and deviation of their structural and performace parameters from their rated values.
PL
W artykule dokonano identyfikacji procesów destrukcji lotniczego napędu hydraulicznego i jego zespołów oraz wpływu tych procesów na wartość parametrów charakteryzujących jego strukturę i funkcjonowanie. Zdefiniowano i opisano hydrauliczne pary precyzyjne napędu hydraulicznego, warunki ich pracy oraz fizyczne mechanizmy ich zużywania. Naświetlono również fizyczne podstawy procesów zużywania elementów napędu hydraulicznego i omówiono przyczyny, które doprowadzają do destrukcji napędu. Omówiono także główne zjawiska powodujące zmianę wartości parametrów charakteryzujących strukturę i funkcjonowanie pomp hydraulicznych, hydraulicznych urządzeń śledzących, hydraulicznych zespołów rozdzielczo-regulacyjnych. Dokonana analiza polegała na podzieleniu badanego zjawiska (destrukcji napędu) na procesy elementarne bez uwzględnienia relacji między nimi. Umożliwia ona jednak stwierdzenie istnienia związku między procesami zużywania (destrukcji) a degradacją parametrów charakteryzujących strukturę i funkcjonowanie napędu hydraulicznego. Oceniono, że występuje korelacja między zużyciem hydraulicznych par precyzyjnych napędu hydraulicznego a odchyleniem od nominału parametrów charakteryzujących jego strukturę i funkcjonowanie.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the method for identification of technical condition of the fluid power transmitting system on the basis of description for the variation process of the structural parameters of the system. The involved method for assessment of technical condition of the fluid power transmitting system consists in comparison between actual values of structural parameters and the threshold boundaries for them provided that assessment conditions for the actual status are mutually independent for the specific values that define the status. The presented functional and structural decomposition of the fluid power transmission system enables hierarchic description of the entire structure, identification of its structural parameters and determining a set of measurable output parameters of the entire system and individual subassemblies, modules and blocks. Physical parameters that result from information circulation between individual modules of the hydraulic system as well as between individual blocks within the module present sets of structural parameters for modules and blocks. Description of structural parameters of the fluid power transmission system involves application of new information that has not been used so far and correlation of such information with standard measurement signals, typical for the fluid power transmission system. The equation for balance of intensity flow in the fluid power transmission system as well as equations for operation of the hydrostatic motor made it possible to derive a non-homogeneous differential equation as a sum of integrals, the general one for the homogeneous equation and the particular one for the non-homogeneous equation. After having determined the form of the general integral for the homogeneous equation and the particular integral for the non-homogeneous equation the formula for pressure variation in the hydraulic system was developed. The equation for balance of intensity flow in the fluid power transmission system served as a background to determine the time interval for pressure rising in the hydraulic system during its start-up as well as such a rotation rate of the actuating rotor shaft for the hydrostatic pump that corresponds to the prescribed value of the hydrostatic pressure in the system. Identification of technical condition of the fluid power transmission system was carried out on the background of measurement data obtained during normal operation of the hydraulic system as well as from the purposefully planned identification experiment, i.e. implementation of special stimulating signals to the control scheme of the fluid power transmission system.
PL
W artykule przedstawiono metodę identyfikacji stanu technicznego napędu hydrostatycznego na podstawie opisu procesu zmiany jego parametrów strukturalnych w czasie jego eksploatacji. W metodzie tej ocena stanu technicznego napędu hydrostatycznego opiera się na porównaniu wartości strukturalnych parametrów rzeczywistych, przy założeniu wzajemnej niezależności wpływu na ocenę tego stanu poszczególnych wielkości opisujących ten stan, z ich wartościami granicznymi. Przedstawiona dekompozycja funkcjonalno-konstrukcyjna napędu hydrostatycznego umożliwia uzyskanie jej hierarchicznego opisu, identyfikację jej parametrów strukturalnych i wyznaczenie zbioru mierzalnych parametrów wyjściowych instalacji, modułu i bloku. Wielkości fizyczne wynikające z obiegu informacji między modułami instalacji hydraulicznej i między blokami w module stanowią zbiór parametrów strukturalnych modułów i bloków. Do opisu parametrów strukturalnych napędu hydrostatycznego użyto nowych, nie wykorzystywanych dotychczas informacji oraz skorelowano je ze standardowymi dla napędu sygnałami pomiarowymi. Z równania bilansu natężenia przepływu w napędzie hydrostatycznym oraz równania ruchu silnika hydrostatycznego otrzymano niejednorodne równanie różniczkowe jako sumę całek, ogólnej równania jednorodnego i szczególnej równania niejednorodnego. Po wyznaczeniu postaci całki ogólnej równania jednorodnego oraz całki szczególnej równania niejednorodnego otrzymano zależność na przebieg ciśnienia w instalacji hydraulicznej. Z równania bilansu natężenia przepływu w napędzie hydrostatycznym wyznaczono czas narastania ciśnienia w instalacji hydraulicznej podczas jej uruchamiania oraz obroty wirnika silnika napędzającego pompę hydrostatyczną, przy których ciśnienie w napędzie osiąga zadaną wartość. Identyfikacji stanu technicznego napędu hydrostatycznego dokonywano na podstawie danych pomiarowych uzyskanych w trakcie normalnej pracy napędu jak również na podstawie zaplanowanego eksperymentu identyfikacyjnego, tj. wprowadzenia do napędu hydostatycznego specjalnych sygnałów pobudzających.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano metodę oceny oczekiwanego czasu zdatności napędów hydraulicznych, uwzględniającą wpływ na jego wartość czystości i koncentracji zanieczyszczeń cieczy roboczej omywającej elementy napędu. W przedstawionej metodzie, ocenę oczekiwanego czasu zdatności przeprowadzono na bazie analizy wartości liczbowych parametru funkcjonalnego, charakteryzującego stopień zużycia elementów napędu hydraulicznego. Wykazano, że zbiór realizacji pomiarowych parametru funkcjonalnego, znanego w kolejnych momentach czasu eksploatacji, umożliwia obserwację stopniowych zmian w procesie zużycia. Zmianę wartości parametru funkcjonalnego napędu hydraulicznego w czasie, w wyniku oddziaływania zanieczyszczeń, opisano równaniem różniczkowym degradacji parametru funkcjonalnego (prędkości rozwoju uszkodzenia). Przekształcając to równanie, otrzymano zależność na przepływ dynamiczny cieczy roboczej, z której to zależności można wyznaczyć współczynnik zużycia w wyniku oddziaływania zanieczyszceń na element napędu hydraulicznego, zmiany natężenia przepływu dla określonego czasu lub czas procesu niszczenia. Przedstawiona metoda pozwala w sposób uproszczony ocenić oczekiwany czas zdatności napędu hydraulicznego z zachowaniem wymogów niezawodnościowych i bezpieczeństwa. Rozważania teoretyczne poparto praktycznym przykładem oszacowania oczekiwanego czasu zdatności objętościowej pompy typu tłoczkowego z tarczą rozdzielczą z kątowym ustawieniem bloku cylindrowego i regulacją wydatku.
EN
The intended aim of the paper is to present a method of evaluating the fluid power transmission's service life. The method takes account of the effects of both: purity of the working fluid and concentration of contaminants in the working fluid that flows around fluid power transmission's components. Evaluation of service life has been based on analysis of numerical values of a functional parameter that features the wear and tear of the fluid power transmission's components. It has been proved that a set of measurements of the functional parameter, which is known in subsequent instants of the fluid-power-transmission operation, facilitates observation of gradual changes in the course of the wear-and-tear process. The change (against time) in value of the fluid power transmission's functional parameter, one effected by contaminants, has been described with a differential equation of the functional-parameter degradation (the failure growth rate). The transformation of this equation has resulted in relationship that describes the dynamic flow of the working fluid. The wear factor resulting from the contaminants affecting the fluid power transmission's component, or the flow-intensity change for a given time interval, or the wear-and-tear duration can be derived from this relationship. The presented method facilitates simplified estimation of service life of the fluid power transmission, with reliability and safety maintained. Theory has been followed with an example of determining service life of a piston pump with controlled delivery.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.