Многообразие современного рынка стендового оборудования
Гидравлические испытательные стенды – это оборудование, которое предназначено для проведения диагностики, периодических и послеремонтных испытаний гидравлических машин, клапанов и устройств гидроавтоматики. Во время проведения стендовых испытаний оборудование подвергается действию нагрузок, сопоставимых с условиями эксплуатации, а зачастую – превышающих их. Нагрузку создает гидравлическая подсистема стенда, а алгоритм, автоматизацию проведения испытаний, фиксацию параметров контрольно-измерительных устройств и формирование отчета об испытаниях обеспечивает автоматизированная система управления. Наряду с совершенствованием технического уровня гидравлических машин, направляющей аппаратуры и способов управления повышаются и требования к испытательному оборудованию, а также степени его автоматизации.
На рынке много бюджетных предложений стендового оборудования, в составе которых отсутствует система управления,. Соответственно и испытания происходят в ручном или полуавтоматическом режимах. Такие решения подходят для небольших ремонтных площадок, где стенды представляют собой по сути оснастку, являющуюся универсальным «инструментом» для решения широкого круга задач. В работе крупных производств такие стенды по эффективности сопоставимы с ручным инструментом, так как они помогают лишь оценить принципиальную работоспособность оборудования, а не диагностировать причину неисправности.
Для высокопроизводительного производства инвестиции в ремонтный участок с низкой производительностью окажутся нерентабельными, так как финансовые потери от затяжного ремонта (простоя) будут усугубляться затратами на содержание неэффективного ремонтного подразделения.
Комплексное решение задач ремонтного подразделения металлургического комбината
В качестве примера рассмотрим стенд, который был разработан компанией ПНЕВМАКС для одного из крупнейших металлургических комбинатов нашей страны. Стенд представляет собой универсальный и полностью автоматизированный испытательный комплекс, построенный по модульному принципу и включающий:
- силовой модуль
- модуль испытания гидроаппаратуры
- модуль испытания насосов и гидромоторов
- модуль испытания карт управления для пропорциональной аппаратуры
- модуль охлаждения и фильтрации рабочей жидкости.
Всем комплексом управляет единая автоматизированная система управления. Для облегчения работы оператора комплекс оснащен роботизированным промышленным самобалансируемым манипулятором, который позволяет без труда установить испытуемый образец на соответствующий модуль. В зону работы манипулятора попадают два модуля, которые испытывают гидроаппаратуру и насосы. Модули стенда полностью укомплектованы монтажными фланцами и плитами под каждый тип испытуемого агрегата, набором ручного инструмента, комплектом гидравлических рукавов и электрическими кабелями. Для хранения и транспортировки оснастки предусмотрены эргономичные стеллажи и инструментальные тележки. Далее подробно остановимся на основных функциональных модулях стенда.
Модуль испытания гидроаппаратуры предназначен для испытания, диагностики и настройки клапанов и направляющих гидравлических распределителей с дискретным и пропорциональным электро- и электрогидравлическим управлением (производство Rexroth, Moog, Parker, Atos, Eton, Duplomatic и др.) с условным диаметром от 6 до 32 мм. Все испытания, производимые на стенде в автоматическом режиме, соответствуют ГОСТ 20245-74 для дискретной аппаратуры и ГОСТ 28971-91 для пропорциональной и сервоаппаратуры. Ручной режим позволяет выполнять дополнительные проверки аппаратуры, не описанные указанными стандартами, а также независимо испытывать выходной каскад направляющей гидроаппаратуры, так как в модуле сделаны дополнительные присоединительные порты, а в комплект входит сервисный распределитель.
Функционал стенда включает в себя три вида режимов испытаний:
- входной контроль
- сервисный режим
- режим назначения эталонного клапана и сравнения характеристик.
Входной контроль – испытание новой гидроаппаратуры, поступающей на предприятие.
Сервисный режим – это один из основных режимов испытаний, направленный на организацию планово-предупредительного ремонта или испытания неисправного агрегата. В ходе испытаний можно сравнить текущие характеристики аппарата с его характеристиками, полученными на момент проведения входного контроля.
Режим назначения эталонного клапана необходим для проведения испытаний и назначение эталона. С полученными характеристиками можно проводить сравнительную оценку клапанов различных типов, серий и производителей. Параметры эталонного клапана также служат ориентиром при проведении входного контроля. Для испытаний дискретных клапанов разработаны специальные методики и критерии оценки результатов. Оценка осуществляется в автоматическом режиме, оператор в отчете получает однозначный ответ по каждому из проведенных испытаний.
Модуль испытания насосов и гидромоторов в первую очередь предназначен для испытаний насосов в соответствии с ГОСТ 14658-86. Гидромоторы могут быть испытаны в режиме насосов. В качестве приводного двигателя используется стендовый гидромотор, гидравлическое питание которого осуществляется от силового модуля. Рабочая жидкость контура испытания насосов и гидромоторов находится в отдельном резервуаре, так как ее класс чистоты существенно ниже, чем требуемый для испытания пропорциональной и сервотехники. Основной функционал этого модуля соответствует испытаниям, проводимым на модуле испытания гидроаппаратуры.
Преимущества эксплуатации стенда и экономический потенциал
Кратко приведем основные преимущества эксплуатации модуля испытания насосов и гидромоторов со слов специалистов металлургического комбината после двухлетнего опыта практического применения.
Качественный ремонт насосов возможен только с использованием специализированного стенда, куда он устанавливается после сборки.
Проведение полного комплекса испытаний гарантирует исправность насоса и исключает наличие скрытых факторов его повышенного износа и преждевременного выхода из строя, что позволяет минимизировать издержки на эксплуатацию технологического оборудования в целом.
Проверка качающего узла насоса включает в себя одновременное изменение множества параметров, что невыполнимо без применения стенда с его контрольно-измерительной аппаратурой и автоматизацией процесса испытаний. Выборочные проверки характеристик насоса недостаточны для заключения о его полной исправности.
Для проверки и настройки регуляторов расхода необходимо построение группы зависимостей следующих параметров: давление, расход, мощность, давление управления, величина опорного сигнала (либо усилия, если регулятор управляются механически). Модуль испытания обеспечивает автоматизированное снятие параметров, обработку результатов и качественное построение зависимостей, что позволяет значительно сократить длительность испытаний. При необходимости стенд обеспечивает проверку работоспособности гидроагрегата на максимальной температуре масла и экстремальных параметрах нагрузки, что важно для определения работоспособности насоса в тяжелых условиях эксплуатации.
Предоставление заказчику результатов испытаний гидромашины на стенде в виде наглядных графических зависимостей и таблиц позволяет избежать претензий с его стороны относительно качества выполненных работ. Стенд позволяет настраивать регуляторы насоса без необходимости отправлять технических специалистов в цех эксплуатации насоса. Преимуществом стендовых испытаний перед испытаниями в реальных условиях является возможность оценки реакции образца на определённый тип и величину нагрузки при прочих фиксированных параметрах, что позволяет выявить скрытые конструктивные недостатки.
Теперь перейдем к модулю испытания гидроаппаратуры, введенному в эксплуатацию в начале 2016 года, продолжительный период эксплуатации которого показал превосходный результат.
По оценкам технического персонала предприятия более 90% поступивших аппаратов удаётся диагностировать, отремонтировать и настроить. До ввода в эксплуатацию модуля, разработанного компанией ПНЕВМАКС, лишь 15% аппаратов удавалось восстановить и вернуть в эксплуатацию, остальные заменялись новыми. За одну рабочую смену на стенде удается испытать в среднем не менее семи аппаратов.
Таким образом, при средней загрузке стенда в рабочие дни сервисным контролем на 30% и при работе в одну смену (247 дней в году) количество испытанных устройств составляет порядка 519 шт. в год. Раньше из этого количества вручную удавалось починить лишь немногим более 78 шт., в то время как сейчас этот показатель превышает 389 шт. При средней стоимости единицы 78 000 рублей, получается экономический годовой эффект в районе 30 316 500 руб. Данная сумма полностью окупает вложения в весь стендовый комплекс без учета экономического эффекта от других модулей и функционала стенда.
ООО "ПНЕВМАКС"
Химки, МО, Коммунальный проезд, вл. 30
телефон +7 (495) 739-39-99
Другие статьи:
Склад – один из ключевых элементов успеха
ПНЕВМАКС: нашему первому проекту в энергетике 8 лет
