Нагружающее устройство стенда для испытания передач на неустановившихся режимах работы

 

П9) (111

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Зсмк G 01 Н 1 /00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 7943049/25-06 (22) 18.06.81 (46) 15.07.83. linn. Н ?6 . (72) В.Е. Грузинов, Н.С. Куков, :А.Т. Козлов, H.À. Скрипко, А.Г. Чернышев и П.Ф. Ермишкин (71).Центральный научно-испытатель ный полигон-филиал Всесоюзного научно. исследовательского института строительных и дорожных машин (53) 621.226(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке l1 ?916824/25-06, кл. С 01 И )9/00, 198а. (54)(57) 1. НАГРУЖЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

СТЕН9 ДЛЯ ИСПИТАНИЯ ПЕРЕДАЧ НА НЕУСТАНОВИВИИХСЯ РЕЖИМАХ РАБОТЫ, содержащее насос, связанную с выходным валом испытуемой передачи нагружающую .обьемную гидромашину, вход и выход, которой подключены через четырехходо.вой дросселирующий .гидрораспределитель к выходу насоса и сливу и гидрав лически сообщены с регулируемыми дросселирующими гидроэлементами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности возмущающего момента во всем диапазоне испытанйй;. оно снабжено вспомогательной гидромашиной, имеющей регулируемый автономный привод, подключенный своим входом к выходу нагружающей гидромашины, причем регулируемый .дросселирующий гидроэлемент подключен между входом и выходом нагружающей гидромашины ч

J а автономныи привод вспомогательной гидромашины снабжен механизмом синх" ронизации частоты вращения, связанным с нагружающей гидромашиной.

?. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я- тем, что регулируемый дросселирующий гидрозлемент вы.полнен в риде двух сообщенных между собой регулируемых дросселей с жестко связанными между собой регулиру" юцими органами, причем между дросселями подключен выход насоса.

1 1

Изобретение относится к испита" тельной технике, касается стендов для испытания передач и может быть исполь зовано в лабораториях при стендовых испытаниях передач на неустановившихся режимах работы, Известно нагружающее устройство стенда для испытания передач на неустановившихся режимах работы, содержащее насос, связанную с выходным валом испытуемой передачи нагружающую объемную гидромашину, вход и выход которой подключены через четыреххо" доной дросселирующий гидрораспределитель к выходу насоса и сливу и гидравлически сообщены с регулируемыми дросселирующими гидроэлементами j l ).

Недостатком известного нагружающего устройства является то, что при изменении частоты вращения выходного вала испытуемой передачи соответствующим образом изменяется объемная подача нагружающей гидромашины, что снижает стабильность возмущающего момента и сужает диапазон испытаний. ((елью изобретения является повышение стабильности возмущающего момента во всем диапазоне испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что нагружающее устройство стенда для испытаний передач на неустановившихся режимах работы, содержащее насос, связанную с выходным валом испытуемой передачи нагружаюц<ую объемную гидромаиину, вход и выход которой подключены через четырехходовой дросселирующий гидрораспределитель к выходу насоса и сливу и гидравличес ки сообщены с регулируемыми дросселирующими гидроэлементами, снабжено вспомогательной гидромашиной, имеющей регулируемый автономный привод, подключенный своим входом к выходу нагружающей гидромашины, причем регулируемый дросселируюц<ий гидроэлемент подключен между входом и выходом нагружающей гидромашины, а автономный привод вспомогательной t-èäðoìàøèíû снабжен механизмом синхронизации частоты вращения, связанным с нагружающей гидромашиной, Кроме того, регулируемый дроссели" рующий гидроэлемент выполнен в виде двух сообщеных между собой регулируемых дросселей с жестко связанными между собой регулируюц<ими органами, причем между дросселями подключен выход насоса.

На фиг, 1 изображена схема нагружающего устройства с крановым гидрораспределителем и с дросселирующим гидроэлементом в виде дросселя, подключенного между входом и выходом нагружающей гидромашины; на фиг. 2 схема нагружающего устройства с золотникоеым гидрораспределителем и дросселирующим гидроэлементом е виде двух дросселей, точка подключения которых друг к другу гидравлически сообщена с выходом насоса; на фиг. 3 крановый гидрораспределитель, продольный разрез; на фиг. 4 - сечение

5

15 -А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение

Б"6 на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение

B-B на фиг. 3; на фиг. 7 - схема золотникоеого распределителя; на фиг. 8 графики работы устройства.

Нагружаюц<ая объемная гидромашина 1

20 связана непосредственно или через статический тормоз 2 например, через электрический генератор с выходным валом 3 испытуемой передачи 4. Вход 5 и выход 6 гидромашины 1 подключены

25 через четырехходовой реверсирующий дросселирующий гидрораспределитель 7 к выходу 8 автономного насоса 9 и к сливу — баку 10. Нагружающее устройство дополнительно снабжено вспомогательной гидромашиной 11, подключенной своим входом 12 к выходу 6 нагружающей гидроиашины 1, а выходом 13 к входу 5 нагружающей гидромашины 1.

Автономный регулируемый привод 14 гидромашины 11 синхронизирован по частоте вращения с нагружающей гидро-. машиной 16 привода 14 включен датчик 17 частоты вращения вала 18 нагружающей гидромашины 1, которая

40 связана с валом 3 испытуемой передачи 4. Между входом 5 и выходом 6 на" гружающей гидромашины 1 подключен регулируемый дросселирующий гидроэлемент - регулируемый дроссель 19 (фиг. 1). В другом варианте дросселируюц<ий гидроэлемент выполнен в виде двух последовательно подключенных друг к другу регулируемых дросселей 20 и 21 (фиг. ?.). .Регулирующие органы

ApoccpReN ?0 и 2 1 синхронизированы между собой, а точка подключения их друг к другу гидравлически сообщена с выходом 8 насоса 9. Насос 9 снабжен приводным двигателем ?2 и может быть

55 выполнен регулируемым (может быть также использован регулируемый приводной двигатель ?3) . Гидрораспределитель 7 может быть крановым (фиг. 1) или золотниковым (фиг. ?.). В случае

30 4

3 1029" кранового гидрораспределителя 7 его приводной двигатель 23 непосредственно связан с регулирую@им органом, пробкой 24, в которой выполнены проФилированные дросселирующие окна 25 и 26, сообщенные соответственно с ком. мутирующими каналами 27 и 28. Канал 27 постоянно сообщен с входом 29, подключенным к выходу 8 насоса 9, а канал 28 - с входом 30, подключен- 10 ным через регулируемый дроссель 31 к баку IO. Коммутируемые выходы 3? и

33 гидрораспределителя 7 подключены соответственно к входу 5 и выходу 6 нагружающей гидромашины 1. 8 случае золотникового гидрораспределителя 7 (фиг. 2) его приводной двигатель 23 связан с программоносителем - куланком 34, взаимодействующим с регулирующим opraHo - золотником 35. Коль- 2О цевой коммутирующий канал 27 золотникового гидрораспределителя 7 постоянно сообщен с входом 29, подключенным к выходу 8 насоса 9, а кольцевые коммутирующие каналы 36 и 37 - с входом 30, подключенным через регулируемый дроссель 31 к баку 10. Коммутируемые выходы 32 и 33 подключены соответственно к входу 5 и выходу 6 гидромашины 1. На кромках управляющих поясков 38 и 39 зо- зО лотника 35 гидрораспределителя 7 могут быть выполнены дросселирующие канавки не показаны3. Золотник 35 поджат к кулачку 34 пружиной 40 (возможен также гидравлический поджим зояотника 35). На входе 41 автономного насоса 9 установлен фильтр 42, а выход 8 насоса 9 подключен к предохранительному клапану 43. Предохрани-тельные клапаны 44 и 45 могут быть 4О также подключены к гидролиниям 46 и 47, первая иэ которых сообщает выход 1-3 вспомогательной гидромашины. 11 с входом 5 нагружающей гидромашины 1, а вторая - выход 6 нагружа- 45 ющей гидромашины 1 с входом !2 вспомогательной гидромашины 11.

Устройство работает следующим образом. пр вращении вала 3 испытуемои пе 50 редачи 4 гидромашина 1 создает циркуляцию рабочей жидкости в замкнутом гидравлическом контуре, образованном

- гидролиниями 46 и 47, и вспомогательной гидромашиной 11. Так как при.вод 14 гидромашины 11 синхрониэиро55 ван по.частоте вращения с нагружающей гидромашиной 1, то вспомогательная гидромашина 11 также создает s .. этом контуре поток рабочей жидкости, направленный в ту же сторону и имеющий ту же величину, что и поток, создаваемый гидромашиной 1. Таким образом, объемные подачи гидромашин 1 и 11 равны между собой, и количество рабочей жидкости, поступающей на вход каждой из них, равно (без учета объ" емных потерь) количеству рабочей жидкости, поступающей с выхода другой гидромашины. При этом расход жидкости через дроссель 19 (или через дроссели 20 и 21) практически отсутствует, и давления в гидролиниях 46 и 47 примерно равны между собой и близки к нулевому значению. Такое равновесие поддерживается при отключенных насосе 9 и гидрораспределителе 7 на всех режимах испытания, так как при изменении частоты вращения выходного вала 3 испытуемой передачи 4 сигнал от датчика 17 по цепи 15 обратной свя. эи поступает на регулирующее устройство 16, которое изменяет частоту вращения привода 14 синхронно с изменением частоты вращения вала 3.

При включении насоса .9 и гидрораспределителя 7, последний периодически реверсирует поток рабочей жидкости, создаваемый насосом 9, направляя его попеременно в гидролинии 46 и 47. При этом в промежуточ" ных положениях регулирующего органа пробки 24 или золотника 35) гидрораспределителя 7 поток, создаваемый насосом 9, распределяется между гидролиниями 46 и 47 обратно пропорционально изменяющимся сопротивлениям коммутируемых выходов 32 и 33, дросселируясь на окнах 25 и ?6 пробки 24 кранового гидрораспределителя ! Фиг. 3) или на кромках управляющих поясков 38 и 39 золотника 35 золотникового гидрораспределителя (Фиг.4 ).

Из гидролиний 46 и 47 поток, создаваемый насосом 9, также дросселируясь на гидрораспределителе 7, сбрасывается в бак 1О, проходя при этом через дроссель 31. Часть этого пото-, ка идет на компенсацию объемных потерь в гидромашинах 1 и l! и других элементах гидросистемы. Через дроссель 31, в любом положении гидрораспределителя 7, проходит весь поток, создаваемый насосом 9, эа исключением объемных потерь. Этот дроссель служит для создания. некоторого подпора на сливе.

Через каждое из дросселирующих окон 25 и 26 (либо через окна, образованные

1029030 управляющими поясками 38 и 39 золотника 3 ) проходит в зависимости отположения регулирующего органа только некоторая часть всего потока, со" здаваемого насосом 9. Например, в среднем положении управляющего органа через каждое иэ указанных окон проходит половина потока от насоса 9, и потери давления от них одинаковы.

Соответственно, в силу того, что в !О среднем положении пробки 24 (или золотника 3ß поток от насоса 9 распределяется между гидролиниями 46 и 47 поровну, давления в них, определяемые потерями давления на дросселирующих !5 окнах гидрораспределителя 7 и на дросселе 31, одинаковы. Таким образом, на нагружающей гидромашине 1 отсутствует перепад давления и, поэтому крутящий момент на ее валу !8 ра- 20 вен нулю. При выходе из среднего положения регулирующего органа гидрораспределителя 7 поток, поступающий от насоса 9 в одну из гидролиний 46 или 47, увеличивается, а в другую - д уменьшается. Соответственно в той из гидролиний (46 или 47), в которую поступает Ьольшая часть потока от насоса 9, например в гидролинии 46, давление возрастает, а в другойпадает. Возникает поток жидкости из гидролинии 46 в гидролинию 47 через дроссель 19 (или через дроссели 20 и 21 фиг. 2). Настройкой этих дросселей определяется перепад давлений между гидролиниями 46 и 47, а следо35 вательно, перепад давлений на гидромашине 1 и момент на ее валу 18. По мере увеличения доли потока от насоса 9, поступающего в гидролинию 46, возрастает перепад давлений на гид40 ромашине 1 и крутящий момент на ее валу 18. Максимального значения перепад давлений на гидромашине 1 и крутящий момент на ее валу 18 достигает в тот момент, когда весь по- 45 ток от насоса 9 поступает в одну из гидролиний 46 или 47 (в рассматриваемом случае в гидролинию 46). Тогда весь поток проходит через дрос50 сель 19 (или через дроссели 20 и

21) из гидролинии 46 в гидролинию 47 (или наоборот7, а из последней - в бак 10 через подпорный дроссель 31.

Когда большая, часть или весь поток от насоса 9 поступает в гидролинию 46, давление на входе 5 гидромашины 1 выше, чем на ее выходе 6. В этом случае на валу 18 гидромашины 1 создается движущий момент и гидромашина 1 работает в моторном режиме (кривая а, фиг. 3) . Если большая часть или весь поток от насоса 9 поступает в гидролинию 47, то давление на выходе 6 больше, чем на входе 5. При этом гидромашина 1 работает в насосном режиме и на ее валу 18 создается тормозной момент (кривая б, фиг. 3) .

Складываясь с постоянным тормозным моментом, создаваемым статическим тормозом ? (кривая в, фиг. 3), крутящий момент гидрбмашины 1 обеспечивает результирующую колебательную нагрузку на валу 3 испытуемой передачи 4 (кривая г, фиг. 3) .

Форма колебаний момента, создаваемого гидромашиной 1, зависит от заданного профиля дросселирующих окон 25 и 76 или от профиля программоносителя - кулачка 34. Практически может быть получена форма колебаний, близкая к синусоидальной ° Амплитуда колеЬаний задается настройкой дросселя 19 или дросселей 20 и 21. В случае регулируемого насоса 9 амплитуда колебаний может также задаваться при постоянной настройке дросселей 19-21 регулированием объемной подачи насоса 9 °

В аиду того, что на любых режимах испытаний, независимо от частоты вращения выходного вала 3 испытуемой передачи 4 перепад давлений на гидромашине 1, а следовательно, и создаваемый ею момент, зависит только от настройки дросселей 19-21 и от объемной подачи автономного насоса,9, во всем диапазоне испытательных режимов обеспечивается стабильность возмущающего момента.

10?9030

1029030

A-А

25(2б

27(И губ)

7(28)

ВНИИПИ Заказ 4947/39

Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,ул.Проектная,4.