Российские ученые разработали математическую модель, с помощью которой выявили факторы, повышающие надежность оборудования в арктической зоне. Работы проводились специалистами Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) Министерства образования и науки Российской Федерации, сообщила во вторник пресс-служба ведомства.
Строительная, дорожная и подъемно-транспортная техника, работающая в условиях севера при экстремально низких температурах, требует подогрева гидросистемы. Однако при подаче горячей жидкости происходит процесс деформации элементов устройства, что вызывает повышенный износ или возможное заедание. Ученые ПНИПУ изучили процесс расширения узлов (насосов, управления, фильтрации и др.) гидросистемы при критических температурах и с помощью математического моделирования определили факторы, которые увеличат срок службы оборудования. По мнению авторов, разработка позволит также повысить качество продукции отечественных производителей.
— Математическая модель представляет собой визуализацию процесса нагрева гидроцилиндра, когда в него непосредственно подается предварительно подогретая до рабочей температуры рабочая жидкость. Сам цилиндр имеет температуру, равную температуре окружающей среды. Модель описывает изменение конструктивных размеров и технологические зазоры между сопрягаемыми деталями в гидромашинах и гидроаппаратах во взаимном движении, — цитирует пресс-служба аспирантку кафедры «Автомобили и технологические машины» Ильнуру Шаякбарову.
Влияние температуры
При расчетах ученые учитывали свойства материалов, из которых изготовлены элементы гидроцилиндра, температуру рабочей жидкости в момент минусовой доставки и температуру окружающей среды. В результате было выявлено изменение геометрических размеров поршня и цилиндра. Диаметр поршня увеличился на 0,032 мм, а диаметр цилиндра уменьшился, но длина увеличилась на 0,0028 мм. Это неравномерное расширение вызывает повышенный износ компонентов, что может привести к заклиниванию.
— С учетом полученных данных производители должны учитывать процесс неравномерного нагрева элементов на этапе проектирования машин, внося изменения в конструкцию гидроагрегатов в связи с эксплуатационными факторами. Данная технология позволит повысить надежность работы гидросистем. дорожно-строительных машин, — рассказал профессор кафедры «Автомобильные и технологические машины» ПНИПУ Константин Пугин.
По мнению ученых, исследование представляет интерес для владельцев транспортно-технологических машин, работающих при низких температурах, а также для предприятий, занимающихся разработка и производство новых видов оборудования, оснащенных гидроприводом.
Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России, его результаты опубликованы в журнале «Химия. Экологи. Урбанистика». Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030», являющейся одной из мер государственной поддержки вузов национального проекта «Наука и университеты».
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен