Перед тем как принять решение о техническом состоянии гидроцилиндра, как правило, мы проводим его техническое диагностирование. Естественно, чем выше точность обследования, тем достовернее оценка состояния гидроцилиндра. Кроме того, желательно указать место, время, вид и причину возникновения дефектов.

Посмотрите, как подчас мы это делаем! (Фиг.1) Да, да, в существующих способах, которые рекомендуют стандарты некоторых стран, мы основываемся просто на контроле утечек рабочей Среды, а в качестве "приятных" дополнений мы имеем следущее: невысокую точность, статический режим и как следствие невысокую достоверность, субъективность оценки состояния внешних уплотнительных узлов, необходимость использования высокомощной насосной станции, неэкономичность, небезопасность, неэкологичность, низкую культуру производства.

Можно ли этого избежать? Наверное, можно.

Обратимся к опыту гидравликов. Заменив рабочую жидкость на атмосферный воздух мы достигаем следующего (Фиг. 2): снижение энергоемкости, повышение экономичности, экологичности и культуры производства. Но главное, из-за высокой проницаемости воздуха, мы получаем большую величину утечек, и, тем самым, повышается точность и достоверность диагноза. (Более подробно см. Wang Gu Qung. Method to diagnose pneumatic cylinders. Hydraulics & Pneumatics, 1993, January. P.R.China).

Фиг.2  Fig.2

И все таки, шток и поршень остаются неподвижными, а следовательно, у равномерно изношенных уплотнителей возможен эффект "захлопывания", что в свою очередь снижает достоверность полученного диагноза.

Давайте попробуем разрешить данную проблему с помощью воздуха и подвижного штока и поршня.

Для начала представьте себе следующую ситуацию. В левой руке вы держите обыкновенный стеклянный медицинский шприц. Пальцем же левой руки вы закрываете отверстие для иглы. При этом шток шприца полностью задвинут. Оттяните шток шприца и отпустите (только будьте осторожны, если ваш шприц новый, то вы можете поранить левую руку!). Что мы видим? А, то, что мы создали перепад давлений контролируемой Среды, в качестве которой использовали атмосферный воздух, и можем определить через уплотнители гидроцилиндра с помощью устройства (Фиг.3). Перепад давления через уплотнители создается в результате перемещения штока и измеряются давление контролируемой среды в полости низкого давления, объем контролируемой среды, вытесненной из полости высокого давления и объем контролируемой среды, поступившей в полость низкого давления при неподвижном штоке. Шток перемещается с помощью тягового устройства.

В процессе испытания гидроцилиндра с помощью предлагаемого устройства в несколько этапов определяются удельные массовые утечки газа в динамическом и статическом режимах для поршневых и штоковых уплотнителей. Полученные значения удельных утечек воздуха сопоставляются с экспериментально полученной зависимостью утечек воздуха и конкретной рабочей жидкости. На основании этого ставится диагноз о состоянии уплотнителей гидроцилиндра. Помимо этого, резкие изменения показаний мановакууметров при движении штока указывает на наличие повреждений уплотняемой поверхности штока и корпуса гидроцилиндра, например, царапины, вмятины, задиры. Соотнесение показаний мановакууметров с длиной хода штока позволяет локализовать эти повреждения без разборки гидроцилиндра и своевременно отправить его в ремонт.

Данный способ проверки герметичности гидроцилиндров имеет следующие преимущества: высокая точность из-за незначительной зависимости вязкости воздуха от температуры, его высокой проницаемости, достоверность диагноза динамического для гидроцилиндров работающих циклически, статического для гидроцилиндров поддержки, возможность локализации повреждений уплотняемых поверхностей, низкая потребляемая мощность, безопасность, простота конструкции и управления, отсутствие потерь рабочей жидкости, экологичность, экономичность, высокая культура производства.

Look how we do it sometimes! (Fig.1). Yes, taking into consideration the existing methods recommended by standards in many countries we take as working medium leakage control and as unwanted but unfailing effects we get the following: low accuracy, static operation conditions, and as an out come not high authenticity, subjectivity of external packing seal units state appreciation, highly powerful pumping station, inefficiency, insecurity, environmental pollution and low production culture.

Фиг.1  Fig.1

Can we prevent it? Sure, why not?

Let us now direct our attention to the experience of pneumatics specialists. Substituting working fluid for atmosphere air we reach the following (Fig.2): reduction of power consumption, increase of efficiency, non-pollution and production culture. But the main thing is that due to high air permeability we get great leakage value, which means that accuracy and diagnosis reliability increase. (For detail see Wang Gu Qung. Method to diagnose pneumatic cylinders. Hydraulics & Pneumatics, 1993, January. P.R.China).

However the rod and piston remains motionless and the air pressurized worn seals effect may take place with uniformly, which in its turn reduces reliability of the received diagnosis.

Let us try to solve the problem using air and rod and piston mobility.

But to begin with imagine the following situation. You have an ordinary medical glass syringe in your left hand. A finger of the left hand closes the opening of the needle, in doing so the rod of the syringe must be pushed. How pull the rod back and release it. (Only be careful! If the syringe is serviceable you may cut your left hand!) So what do we see? We have created pressure differential of the controlled medium as atmosphere air is used. In the same way it is possible to determine air leakages through hydrocylinder seals (Fig.3). Pressure differential through seals arises as a result of rod displacement by the traction equipment. In all instances next the pressure of controlled medium ousted from high pressure chamber and the volume of controlled medium ented low pressure chamber with the rod stationary are measured.

Фиг.3  Fig.3

In the process of hydrocylinder testing specific mass gas leakage in dynamic and static regimes for rod and piston seals are determined with this testing equipment. The received data of specific air leakage are compared with experimentally received relationship of air leakage and the particular working liquid. On its basis of this we state diagnosis of the condition hydraulic cylinder seals. Also sudden changes of the pressure-and-vacuum gauge readings with the rod being in motions indicate the pressure of damage of the packed surface of the rod and the hydrocylinder housing, such as scores,

dents and scratches. The comparison of the pressure-and-vacuum gauge readings with the rod stroke length makes it possible to confine these damages without hydrocylinder disassembly and sent it to repair in good time.

And now a few words about the advantages of this troubleshooting procedure. They are the following.

To begin with it is high accuracy, because of insignificant dependence of air viscosity on its temperature and its high permeability. Furthermore authenticity of dynamics testing regime for hydrocylinders working in cycles, static one for supporting hydrocylinders, the possibility to confine packed surface damages, low consumed power since pressure differential is created by rod motion and chamber shut-off, low intake pressure, safety, structure and control simplicity, leak-free fluid, efficiency, non-pollution, high production culture.

On a submitted way of diagnosing of hydrocylinders the application for the invention is sent and Patent of Russian Federation is received