Стенд для динамических испытаний гидропривода подач станков с числовым программным управлением

 

1. СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОПРИВОДА ПОДАЧ СТАНКОВ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий станину, питающий насос с регулятором давления, гидроаккумулятор, нагружающую гидромащину, электрогидравлический усилитель, связанный с испытуемым гидроприводом и электронную систему управления включающую электронно-вычислительную машину, электронный усилитель и систему автоматического регулирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации нагрузки от силы резания, стенд снабжен дополнительным электрогидравлическим усилителем, нагружающая гидромащина выполнена в виде поршневого гидроцилиндра, связанного через винтовую передачу с испытуемым гидроприводом, нагнетающий и сливной каналы дополнительного электрогидравлического усилителя соедннены междусобой через регулирующий дроссель, вход его подключен к напорной магистрали питающего насоса, его нагнетающий канал - к рабочей полости гидроцилиндра , а сам он электрически связан с электронной сисгемой управления. 2. Стенд по п. I, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, гидроцилиндр выполнен с двумя рабочими I полостями, причем одна из полостей соединена с дополнительно установленным ком (Л пенсационным бачком, в вертикальной стенке которого выполнено сливное отверстие, которое трубопроводом сообщается со сливом . со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.ЯО„, 1190097 А 511 4 F 15 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

Ю

CO

CO гт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3709091/25-06 (22) 11.03.84 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (72) П. М. Гладкий, В. И. Степунин и И. И. Степунин (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (53) 621.22.018.8 (088.81 (56) Авторское свидетельство СССР № 742223, кл. F 15 В 19/00, 1978. (54) (57) 1. СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОПРИВОДА

ПОДАЧ СТАНКОВ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий станину, питающий насос с регулятором давления, гидроаккумулятор, нагружающую гидромашину, электрогидравлический усилитель, связанный с испытуемым гидроприводом и электронную систему управления включающую электронно-вычислительную машину, электронный усилитель и систему автоматического регулирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации нагрузки от силы резания, стенд снабжен дополнительным электрогидравлическим усилителем, нагружающая гидромашина выполнена в виде поршневого гидроцилиндра, связанного через винтовую передачу с испытуемым гидроприводом, нагнетающий и сливной каналы дополнительного электрогидравлического усилителя соединены между собой через регулирующий дроссель, вход его подключен к напорной магистрали питающего насоса, его нагнетающий канал — к рабочей полости гидроцилиндра, а сам он электрически связан с электронной сисгемой управления.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, гидроцилиндр выполнен с двумя рабочими полостями, причем одна из полостей соеди- @ иена с дополнительно установленным компенсационным бачком, в вертикальной стенке которого выполнено сливное отверстие, которое трубопроводом сообщается со сливом.

1190097

= K1Ub= K2UP

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытаний объемных гидроприводов.

На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема стенда для динамических испытаний гидропривода подач станков с числовым программным управлением.

Стенд содержит насос 1 постоянной производительности, соединенный через упругую муфту 2 с электродвигателем 3, предохранительные клапаны 4 и 5, редукционный клапан 6 переливной золотник 7, гидроаккумулятор 8, манометры 9 и 10, линию 11 нагнетания, подключенную к электрогидравлическому усилителю привода 12 подач, управляющему расходом рабочей жидкости по каналам 13 и 14, и гидромотор

15 привода подач. Ротор 16 гидромотора

15 соединен через гибкую муфту 17 с винтовым валом 18, установленным в подшипниках 19 и 20 и снабженным гайкой 21 качения. Последняя жестко соединена с платформой 22, на которой закреплен гидроцилиндр 23 нагружения с поршнем 24, шток 25 которого через датчик 26 усилия жестко соединен со станиной стенда 27.

Штоковая полость 28 гидроцилиндра 23 нагружения соединена трубопроводом 29 с компенсационным бачком 30, заполненным рабочей жидкостью 31. В вертикальной стенке компенсационного бачка 30 выполнено сливное отверстие 32, соедиенное с трубопроводом 33 слива. Поршневая полость 34 гидроцилиндра 23 нагружения трубопроводом 35 соединена с нагнетающим каналом

36 электрогидравлического усилителя 37.

Сливной канал 38 электрогидравлического усилителя 37 через регулируемый дроссель

39 соединен с нагнетающим каналом 36.

Электрогидравлический усилитель через трубопроводы 40 и 41 соединен с насосом 1.

На роторе 16 гидромотора 15 привода подач жестко закреплен тахогенератор 42, соединенный электрическим каналом 43 с входом аналоговой вычислительной машины 44, к входу которой через электрический канал 45 подключен датчик 26 усилия. Электрогидравлический усилитель привода 12 подач и электрогидравлический усилитель 37 через электрические каналы

46 и 47 подключены к выходу аналоговой вычислительной машины 44. Утечки из гидроагрегатов поступают в сливной бак 48.

Стенд для динамических испытаний гидропривода подач станков с числовым программным управлением работает следующим образом.

Включается насос 1, и рабочая жидкость через переливной золотник 7 и линию 1 нагнетания подается в электрогидраьлический усилитель привода 12 подач. Уровень давления в линии 11 нагнетания устанавливается переливным золотником 7 и контролируется по манометру 9. Для пре20

Зо

55 дотвращения перегрузки гидросистемы используется предохранительный клапан 5.

Сглаживание пульсаций давления в линии 11 нагнетания осуществляется с помощью гидроаккумулятора 8. По трубопроводу 40 рабочая жидкость от насоса

1 поступает также к трубопроводу 41, где с помощью редукционного клапана 6 поддерживается необходимый уровень давления, контролируемый по манометру 10. Из трубопровода 41 рабочая жидкость подается к электрогидравлическому усилителю 37.

На аналоговой вычислительной машине

44 формируется электрическая модель дифференциального уравнения для продольной составляющей силы резания: (1) гда Uy — напряжение-аналог продольной составляющей силы резания;

Uv — напряжение-аналог угловой скорости ь ротора 16 гидромотора

15 привода подач;

К1 и К вЂ” сопротивления-аналоги постоянных коэффициентов.

Величина угловой скорости ротора 16 измеряется тахогенератором 42, и по электрическому каналу 43 на вход аналоговой вычислительной машины 44 подается напряжение Uw, пропорциональное этой частоте.

Аналоговая вычислительная машина 44 в соответствии с уравнением (1) определяет значение UF. Сравнивая это значение с сигналом U датчика 26 усилий аналоговая вычислительная машина по электрическому каналу 47 выдает сигнал AUp =

=Up — U> на электрический вход электрогидравлического усилителя 37.

Электрогидравлический усилитель 37 осуществляет преобразование расхода рабочей жидкости, циркулирующей по нагнетающему 36, сливному 38 каналам и регулируемому дросселю 39, пропорциональное поступившему сигналу AUy, что приводит к изменению перепада давления на дросселе 39, пропорционального сигналу b, Ug.

Изменение перепада давления на дросселе

39 приводит к пропорциональному изменению давления в нагнетающем канале 36 и в соединенной с ним трубопроводом 35 поршневой полости 34 гидроцилиндра 23 нагружения.

Следовательно, на поршень 24, а через него и на шток 25 действует усилие, пропорциональное сигналу Л Uy. Через платформу

22 и гайку 21 качения усилие передается на винтовой вал 18, с помощью которого оно преобразуется в момент нагружения ротора

16 гидромотора 15 привода подач, также пропорциональный сигналу рассогласования AUy.

При рабочем перемещении платформы

22 и гидроцилиндра 23 нагружения (на

1190097

Составитель А. Валов

Техред И. Верес Корректор С. Черни

Тираж 647 Г!одписиос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Яцола

Заказ 6966j37 чертеже влево) рабочая жидкость из поршневой полости 34 по трубопроводу 35 и нагнетающему каналу 36 поступает к регулируемому дросселю 39, что приводит к изменению перепада давления на дросселе

39 и, следовательно, к изменению давления в поршневой полости 34 гидроцилиндра

23, вызывая отклонение формы и величины создаваемого усилия от заданного управляющего напряжения AUq. Для уменьшения влияния рабочего перемещения платформы 22 на величину требуемого усилия, определяемого из соотношения (1), расход жидкости, циркулирующей в замкнутом контуре гидросистемы канал 36 — дроссель 39 — канал 38, выбирается в 30—

100 раз большим расхода жидкости из поршневой полости 34 гидроцилиндра 23 нагружения, вызванного рабочим перемещением платформы 22.

Для предотвращения попадания газа из атмосферы в поршневую полость 34 гид5 роцилиндра 23 нагружения через технологические зазоры между поршнем 24 и стенками гидроцилиндра 23 нагружения используется компенсационный бачок 30, из которого жидкость при рабочем ходе платформы 22 поступает в штоковую полость 28. !

0 Утечки в технологических зазорах между поршнем 24 и стенками гидроцилиндра

23 нагружения приводят к увеличению объема рабочей жидкости в компенсационном бачке 30. Слив избытка жидкости из компенсационного бачка 30 осуществляется через отверстие 32 в стенке компенсационного бачка 30 и трубопровод ЗЗ.