sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2026-23-2-184-195DYUEMRsibadi-2206Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGДополнительные параметры в технической диагностике гидроцилиндровAdditional parameters in the technical diagnostics of hydraulic cylindershttps://orcid.org/0000-0001-7741-8614МиллерА. П.MillerA. P.

Миллер Александр Павлович – аспирант кафедры «Автомобили и технологические машины»; старший преподаватель кафедры «Технический сервис и ремонт машин»

614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29

614990, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23

Miller Alexandr P. – Postgraduate student, Department of Automobiles and Technological Machines; Senior lecturer, Department of Technical Service and Repair of Machines

29, Komsomolskiy Prospect, Perm, 614990

23, Petropavlovskaya street, Perm, 614990

aleksandrmillera@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1768-8177ПугинК. Г.PuginK. G.

Пугин Константин Георгиевич – д-р техн. наук, проф. кафедры «Автомобили и технологические машины»; доц., заведующий кафедрой «Строительные технологии»

614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29

614990, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23

Pugin Konstantin G. – Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Department of Automobiles and Technological Machines; Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Construction Technologies

29, Komsomolskiy Prospekt, Perm, 614990

23, Petropavlovskaya street, Perm, 614990

123zzz@rambler.ruhttps://orcid.org/0009-0000-2638-4776ШаиховР. Ф.ShaikhovI. F.

Шаихов Ринат Фидарисович – канд. техн. наук, доц., заведующий кафедрой «Технический сервис и ремонт машин»

614990, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23

Shaikhov Rinat F. – Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Head of the Department of Technical Service and Repair of Machinery

23, Petropavlovskaya street, Perm, 614990

shr84@list.ruПермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова; Пермский национальный исследовательский политехнический университетРоссияPerm State Agro-Technological University named after academician D.N. Pryanishnikov; Perm National Research Polytechnic UniversityRussian FederationПермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. ПрянишниковаРоссияPerm State Agro-Technological University named after academician D.N. PryanishnikovRussian Federation202606052026232184195Copyright © Миллер А.П., Пугин К.Г., Шаихов Р.Ф., 20262026Миллер А.П., Пугин К.Г., Шаихов Р.Ф.Miller A.P., Pugin K.G., Shaikhov i.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/2206

Введение. Продолжительность эксплуатации гидропривода рабочих органов наземных машин зависит от своевременной их диагностики. Выход из строя гидравлической системы во время работы в сложных условиях может привести к значительным экономическим затратам для восстановления её работоспособности. Для предотвращения внезапных отказов гидроцилиндров следует проводить диагностику с учётом показателей по результатам, по которым можно сделать вывод о техническом состоянии.Материалы и методы. Исследование базируется на использовании переходного процесса (гидроподпора) и перетока жидкости между полостями гидроцилиндра с фиксацией утечек в сопряжении «поршень-гильза» и получения характеристики отклика на эти факторы. В качестве параметра отклика предложено использовать скорость нарастания давления (угол повышения давления). В данной статье приведён теоретический анализ. Установлено, что в качестве диагностирующего параметра можно использовать скорость нарастания давления в сливной магистрали, которая учитывает давление и утечки в гидроцилиндре.Результаты. В результате исследования было установлено влияние утечки между полостями гидроцилиндра на угол повышения давления, также проведены эксперименты, насколько влияет тип трубопровода на скорость нарастания давления ввиду влияния коэффициента объёмной жёсткости.Обсуждение и заключение. Исследование подтвердило влияние объёмной жёсткости трубопроводов на угол повышения давления. Угол повышения давления для рукавов высокого давления составил от 43,1 до 40,7 градусов (разница 17,5%) включительно, а для стального трубопровода от 45,7 до 44,5 (разница 20,3%) соответственно, что говорит о влиянии жёсткости трубопровода гидропривода на угол повышения давления.

Introduction. The service life of the hydraulic drive for ground vehicle working parts depends on their timely diagnostics. Failure of the hydraulic system during operation in difficult conditions can lead to significant financial wastes to restore its operability. To prevent sudden failures of hydraulic cylinders, diagnostics should be carried out taking into account the indicators based on the results, which can be applied to define the technical condition.Materials and methods. The study is based on the use of a transient process (hydraulic support) and fluid flow between the cavities of a hydraulic cylinder with a leakage detection in the piston-sleeve interface and obtaining response characteristics to these factors. It is proposed to use the pressure rise rate (pressure rise angle) as a response parameter. This article provides a theoretical analysis. It has been established that the rate of pressure rise in the drain line can be used as a diagnostic parameter, which takes into account pressure and leaks in the hydraulic cylinder.Results. As a result of the study, the effect of leakage between the cavities of the hydraulic cylinder on the angle of pressure increase has been established, experiments have also been conducted to determine the effect of pipeline type on the rate of pressure rise due to the influence of the volumetric stiffness coefficient.Discussion and conclusion. The study has confirmed the influence of the volumetric stiffness of the pipelines on the pressure rise angle. The pressure rise angle for the high-pressure hoses ranged from 43.1 to 40.7 degrees (a difference of 17.5%), inclusive, and for the steel pipeline from 45.7 to 44.5 (a difference of 20.3%), respectively, which indicates the influence of the rigidity of the hydraulic drive pipeline on the pressure rise angle.

гидроцилиндругол повышения давлениярабочая жидкостьдиагностированиеутечкаhydraulic cylinderpressure rise angleworking fluiddiagnosisleakageReferencesВялов С.А., Чукарина И.М. Коэффициент объёмной жёсткости рукавов высокого давления как показатель динамических свойств гидравлического привода // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 5. С. 431–437. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-5-431-437. EDN OWNJLX.Vyalov S.A., Chukarina I.M. The coefficient of volumetric stiffness of high-pressure hoses as an indicator of the dynamic properties of a hydraulic drive. Proceedings of Tula State University. Technical sciences. 2022. No. 5. pp. 431-437. (In Russ.) DOI: 10.24412/2071-6168-2022-5-431-437. EDN OWNJLX.Галдин Н.С. Математическое моделирование гидравлических ударных устройств // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2010. № 4 (18). С. 72–77.Galdin N.S. Mathematical modeling of hydraulic impact devices. Bulletin of the Siberian State Automobile and Road Academy. 2010. No. 4 (18). pp. 72-77.Дубовик Е.А. Объёмная жёсткость и её влияние на динамику гидромеханической системы // Автомобильная промышленность. 2016. № 5. С. 37–39. EDN WAQQVJ.Dubovik E.A. Volumetric rigidity and its influence on the dynamics of the hydromechanical system. Automotive industry. 2016. No. 5. pp. 37-39. (In Russ.) EDN VAKKVJ.Лесковец И.В., Грац А.А., Рогожин В.Д. Диагностирование гидропривода аэродромной техники // Вестник СибАДИ. 2025. Т. 22, № 3(103). С. 356–367. DOI: 10.26518/2071-7296-2025-22-3-356-367. EDN DOFLIH.Leskovets I.V., Gratz A.A., Rogozhin V.D. Diagnostics of hydraulic drive of airfield equipment. Bulletin of the Siberian State Automobile and Road University. 2025. Vol. 22, No. 3(103). pp. 356-367. (In Russ.) DOI: 10.26518/2071-7296-2025-22-3-356-367. EDN DOFLIH.Миллер А.П., Пугин К.Г. Диагностирование гидроцилиндров строительно-дорожных машин с помощью гидравлического подпора // Тракторы и сельхозмашины. 2023. Т. 90, № 6. С. 551–559. DOI: 10.17816/0321-4443-568992. EDN JSUAFI.Miller A.P., Pugin K.G. Diagnostics of hydraulic cylinders of road construction machines using hydraulic backup. Tractors and agricultural machinery. 2023. Vol. 90, No. 6. pp. 551-559. (In Russ.) DOI: 10.17816/0321-4443-568992. EDN JSUAFI.Миллер А.П., Пугин К.Г., Шаихов Р.Ф. Использование дополнительных параметров при диагностировании гидроцилиндров // Агротехнологии XXI века: стратегия развития, технологии, инновации: материалы Международной конференции. В 3-х частях, Пермь, 11–15 ноября 2024 года. Пермь: ИПЦ Прокростъ, 2024. С. 169–173. EDN BNSBMB.Miller A.P., K Pugin.G., Shaikhov R.F. The use of additional parameters in the diagnosis of hydraulic cylinders. Agrotechnologies of the 21st century: development strategy, technologies, innovations : Proceedings of the International Conference. In 3 parts, Perm, November 11-15, 2024. Perm: CPI Procrost, 2024. pp. 169-173. (In Russ.) EDN BNSBMB.Пугин К.Г., Шаякбаров И.Э. Обеспечение надёжности гидравлических систем строительно-дорожных машин // Тракторы и сельхозмашины. 2025. Т. 92, № 2. С. 176–184. DOI: 10.17816/0321-4443-630654. EDN OACLUG.Pugin K.G., Shayakbarov I.E. Ensuring the reliability of hydraulic systems of construction and road machinery. Tractors and agricultural machinery. 2025. Vol. 92, No. 2. pp. 176-184. (In Russ.) DOI: 10.17816/0321-4443-630654. EDN OACLUG.Рыбак А.Т. Моделирование гидравлических систем на основе теории объёмной жёсткости // Современные проблемы математического моделирования, обработки изображений и параллельных вычислений – 2017 (СПММОИиПВ-2017): труды Международной научной конференции, пос. Дивноморское, г. Геленджик, Краснодарский край, 4–11 сентября 2017 года. Том II. ООО «ДГТУ-ПРИНТ», 2017. С. 234–242. EDN UXCIRQ.Rybak A.T. Modeling of hydraulic systems based on the theory of volumetric rigidity // Modern problems of mathematical modeling, image processing and parallel computing 2017 (SPMMOIiPV-2017) : Proceedings of the International Scientific Conference, pos. Divnomorskoye, Gelendzhik, Krasnodar Territory, September 04-11, 2017. Volume II. DSTU-PRINT LLC, 2017. pp. 234-242. (In Russ.) EDN UXCIRQ.Рыбак А.Т., Ляхницкая О.В. Моделирование приводов технологических машин с учётом объёмной жёсткости их гидравлических систем // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3, № 9-3(203). С. 271–276. DOI: 10.12737/16920. EDN VDQFLD.Rybak A.T., Lyakhnitskaya O.V. Modeling of drives of technological machines taking into account the volumetric rigidity of their hydraulic systems. Actual directions of scientific research of the 21st century: theory and practice. 2015. Vol. 3, No. 9-3(20-3). pp. 271-276. DOI: 10.12737/16920. EDN VDQFLD.Рыбак А.Т. Объёмная жёсткость и её влияние на динамику гидромеханической системы // Вестник Донского государственного технического университета. 2006; 6(3): 200–207.Rybak A.T. Volumetric rigidity and its effect on the dynamics of a hydromechanical system. Bulletin of the Don State Technical University. 2006;6(3):200-207. (In Russ.)Рынкевич С.А., Хадкевич И.Ю. Экспериментальные исследования физических свойств гидропривода мобильной машины // Вестник Белорусско-Российского университета. 2015. № 4(49). С. 68–78. DOI: 10.53078/20778481_2015_4_68. EDN VBWIBB.Rynkevich S.A., Khadkevich I.Y. Experimental studies of the physical properties of the hydraulic drive of a mobile machine. Bulletin of the Belarusian-Russian University. 2015. № 4(49). Pp. 68-78. DOI: 10.53078/20778481_2015_4_68. (In Russ.) EDN VBWIBB.Тимохов Р.С., Шоль Н.Р., Бурмистров В.А. Исследование влияния отрицательных температур на изменение показателей гидравлических систем // Успехи современной науки. Белгород. 2017. № 6, Т. 2. С. 95–99.Timokhov R.S., Shol N.R., Burmistrov V.A. Investigation of the influence of negative temperatures on changes in hydraulic system parameters. Successes of modern science. Belgorod, 2017. No. 6 (2). pp. 95-99. (In Russ.)Максименко А.Н., Антипенко Г.Л., Бездников Д.В., Кутузов В.В. Повышение работоспособности гидропривода строительно-дорожных машин // Вестник Белорусско-Российского университета. 2007. № 4. С. 24–30.Maksimenko A.N., Antipenko G.L., Bezdnikov D.V., Kutuzov V.V. Improving the efficiency of hydraulic drive of road construction machines. Bulletin of the Belarusian-Russian University. 2007. No. 4. pp. 24-30. (In Russ.)Конев В.В., Мерданов Ш.М., Бородин Д.М. [и др.] Условия эксплуатации строительно-дорожных машин // Фундаментальные исследования. 2016. № 12-3. С. 502–507.Konev V.V., Merdanov Sh.M., Borodin D.M. [et al.] Operating conditions of construction and road machinery. Fundamental research. 2016. No. 12-3. pp. 502-507. (In Russ.)Хазиев М.Л. Методы и средства оперативной диагностики вязкости жидкости гидравлических систем // Научно-технический вестник Поволжья. 2025. № 5. С. 192–194. EDN OGEZWE.Khaziev M.L. Methods and means of operational diagnostics of fluid viscosity of hydraulic systems. Scientific and Technical Bulletin of the Volga region. 2025. No. 5. pp. 192-194. (In Russ.) EDN OGEZWE.Хазиев М.Л. Диагностика надёжности гидравлического привода с применением нейронных сетей // Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация. 2025. № 1(99). С. 114–122. EDN LLRKOP.Khaziev M.L. Diagnostics of hydraulic drive reliability using neural networks. Socio-economic and technical systems: research, design, optimization. 2025. № 1(99). Pp. 114-122. (In Russ.) EDN LLRKOP.Wang Q, Zhu C.Study on Dynamic Characteristics of Hydraulic System of ZYWL-6000D Full Hydraulic Directional Drill. Journal of Vibration & Shock, 2014. 33: 174–179, 188.Wang Qiu, Zhu S. Investigation of the dynamic characteristics of the hydraulic system of a fully hydraulic directional drilling rig ZYWL-6000D. The magazine “Vibration and shocks”, 2014. 33: 174-179, 188.Hong JH, Day M. Monitoring of Cleanliness Level in Hydraulic Systems: Obtaining Reliable OnLine data. J of Driv and Cont. 2012; 9(2); 28–38.Hong J.H., Day M. Monitoring the level of cleanliness in hydraulic systems: obtaining reliable operational data. The beginning of the movement and the continuation. 2012; 9(2); 28-38.Ni S.X., Zhang Y.F., Liang X.F. Intelligent Fault Diagnosis Mehthod Based on Fault Tree // Journal of Shang Hai Jiaotong University. 2008. Vol. 42 (8). P. 1372–1375.Ni S.H., Zhang Yu.F., Liang H.F. Intelligent fault diagnosis method based on a fault tree. Journal of Shang Hai Jiaotong University. 2008. Volume 42 (8). pp. 1372-1375.Jasiński R.: Problems of the starting and operating of hydraulic components and systems in low ambient temperature (Part 1), Polish Maritime Research 2008, Vol 15; pp. 61-72.Yasinsky R.: Problems of starting and operating hydraulic components and systems at low ambient temperatures (part 1), Polish Marine Research, 2008, Volume 15; pp. 61-72.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.