Tribotechnické listy

 

 

Skúšky ekologických prevodovo-hydraulických kvapalín

Vlastnosti ekologických mazacích kvapalín je možné hodnotiť rôznymi skúškami. Vo svete existujú viaceré normy, ktoré popisujú podmienky jednotlivých skúšok. Tieto normy zaťažujú skúšanú kvapalinu vybraným priebehom tlakového zaťaženia v danom hydraulickom skúšobnom obvode. Určitou nevýhodou takýchto skúšok je, že nie sú prispôsobené reálnym podmienkam práce konkrétneho stroja, v ktorom sa chystáme ekologickú kvapalinu aplikovať.


Na Katedre dopravy a manipulácie, Technickej Fakulty Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre bolo hnavrhnuté a zostavené špeciálne skúšobné zariadenie prispôsobené potrebám skúšania ekologických prevodovo-hydraulických kvapalín určených do traktorov.  
Skúšobné zariadenie je tvorené hydraulickým obvodom, v ktorom je použitý traktorový zubový  hydrogenerátor typu UD 25 (Jihostroj Velešín, Česká republika) používaný v najnovších traktoroch Zetor Forterra. Skúšobné zariadenie umožňuje simulovať priebeh tlaku hydraulického systému traktora v podstatne kratšom čase ako pri prevádzke traktora. Na skúšobnom zariadení zaťažujeme ekologickú kvapalinu  tlakom, ktorý sme namerali počas prevádzky traktora. Meranie prevádzkových režimov bolo popísané a vyhodnotené v TriboTechnike 4-2011.

 


Skúšobné zariadenie na zaťažovanie ekologických kvapalín prevádzkovým tlakom

Na obr. 1 je zobrazená schéma skúšobného zariadenia určeného na skúšanie ekologických kvapalín prevádzkovým tlakom. Zubový hydrogenerátor UD 25 je v schéme označený ako HG 1. Pohon hydrogenerátora zabezpečuje elektromotor M. Tento hydrogenerátor má menovité otáčky n = 1500 min-1 a preto nevyžaduje prevodovku, ale je priamo spojený s elektromotorom. Tlakový ventil TV 1 je vo funkcii poistného ventilu. Pre určenie tlakového spádu v obvode je tlak meraný dvomi tlakomermi: v sacom potrubí p1 a v tlakovom potrubí p2. Dynamické zaťaženie prevádzkovým tlakom zabezpečuje elektro-hydraulicky ovládaný proporcionálny tlakový ventil EHTV.

 


Obr. 1 Schéma skúšobného zariadenia na skúšky ekologických kvapalín dynamickým zaťažením prevádzkovouzáťažou:
M - elektromotory, n 1 - snímač otáčok, HG 1 - traktorový hydrogenerátor, TV 1 - poistný ventil pre obmedzenie maximálneho tlaku v obvode, p 2 - tlakomer výstupného tlaku, p 1 - tlakomer pre meranie sacieho podtlaku, EHTV - elektro-hydraulicky ovládaný proporcionálny tlakový ventil, CH1, CH2 - chladiče,  HG 2 - hydrogenerátor chladenia, t 1 - snímač teploty oleja v nádrži, R - termostatický regulátor, ktorý zapína ventilátory chladičov, T - nádrž, V - uzatvárací ventil

 


Na simulovanie tlaku nameraného v prevádzke bol v skúšobnom zariadení použitý proporcionál-ny tlakový ventil zobrazený na obrázku č.  2.  Ide o ventil s typovým označením EHTV, ktorý moduluje hydraulické parametre v súlade s privádzanými elektrickými signálmi.



Riadiaci systém skúšobného zariadenia



Schéma riadiaceho systému je znázornená na obr. 3. Základnými blokmi riadiaceho systému je osobný počítač PC s osadeným digitálno-analógovým prevodníkom D/A a elektronickou riadiacou jednotkou ERJ. Prevodník D/A prevádza digitálny signál vytvorený počítačom na analógový signál  (riadiace napätie UR), ktorý je funkciou času. Analógový signál UR = f (t) sa následne zosilňuje v elektronickej riadiacej jednotke ERJ a privádza sa na proporcionálny tlakový ventil EHTV.
Na základe získaných časových priebehov tlakov z hydraulického systému traktora boli počítačom navrhnuté a vypracované riadiace programy na simulovanie dynamického zaťaženia ekologických kvapalín počas ich skúšok. Na tento účel bola použitá programovacia karta PCL-818, ktorá je staršieho dátumu výroby (v dnešnej dobe sa už nevyrába) ale pre ovládanie proporcionálneho ventilu dostatočne postačuje. Všetky funkcie karty PCL - 818 (Advantech) môžu byť programované cez I/O read/write porty. Karta bola uvedená do činnosti po jej osadení na základnú dosku počítača, obr. 4.

 


Aby bolo možné previesť namerané údaje tlakov z hydraulického systému traktora do skúšobného zariadenia bolo potrebné vytvoriť počítačový program na základe vývojového diagramu na obr. 5. Skúšobné zariadenia bolo ovládané navrhnutým programom tak, že bolo možné zvoliť zaťažovanie kvapaliny nameraným priebehom tlaku počas orby traktora pri zapnutej silovej, polohovej alebo zmiešanej regulácii trojbodového závesu.

Záver
Skúšobné zariadenie uvedené v príspevku bolo navrhnuté a zostavené na hodnotenie vlastností ekologických prevodovo-hydraulických kvapalín na základe ich vplyvu na technickú životnosť hydrogenerátorov. Zaťažovanie ekologickej kvapaliny bolo riešené pomocou elektro-hydraulicky ovládaného proporcionálneho tlakového ventilu a počítačového riadiaceho systému, ktorý mali za úlohu simulovať prevádzkové zaťaženie v laboratórnych podmienkach. V našom prípade išlo o simulovanie orby v skúšobnom zariadení. Skúška bola pokračovaním skúšky ekologickej kvapaliny cyklickým tlakom. Príspevok bol vypracovaný v rámci riešenia grantového projektu Ministerstva školstva Slovenskej republiky VEGA 1/0857/12 „Zníženie nežiaducich vplyvov poľnohospodárskej a dopravnej techniky na životné prostredie".

 


Ing. Radoslav Majdan, PhD., prof. Ing. Zdenko Tkáč, PhD., Ing. Ján Kosiba, Ing. Juraj Tulík, Ing. Ľubomír Hujo, PhD.

 

 

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
9 + 2 =
Odoslanie formulára

TriboTechnika 4/2019

TriboTechnika_4_2019 by TechPark Vydavatelstvo on Scribd