Установка для исследования элементов конструкции аксиально- поршневых гидромашин с наклонным диском и способ исследования элементов конструкции аксиально-поршневых гидромашин с наклонным диском

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в стендовом оборудовании. Цель изобретения - повышение точности определения сил и расхода в сопряжениях опоры. Установка имеет корпус с расточкой, в которой установлен поршень с шарнирно закрепленной опорой, вращающийся вал с диском, сепаратор с пружинами, поджимающими опору к диску, гибкие мембраны. Устройство снабжено гидропульсатором, устройством синхронизации сигналов датчиков и счетно-решающим устройством для обработки сигналов датчиков температуры, давления, перемещения сепаратора и угла поворота вала, расхода и усилия пружин сепаратора. Диск выполнен составным из двух частей связанных датчиками усилия. На поверхность опоры нанесен чувствительный к нагрузкам слой, который может быть выполнен в виде сетки с ячейками из полупроводниковых кристаллов, причем слой может быть составным. Пружины сепаратора могут быть выполнены в виде упругих балок, в местах заделки которых установлены датчики усилия. Способ исследования элементов характеризуется кроме замера утечек в зазорах, усилий в паре диск - поршень и угла поворота вала измерением пространственного положения элементов и усилий, действующих в них, температуры и давления и синхронизацией этих параметров по углу поворота вала перед обработкой на ЭВМ. 2 с.и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) ((!) (5!)5 F 04 В 51/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4372599/31-29; 4372588/31-29;

4390439! 31-29 (22) 01.02,88 (46) 23.08.90. Бюл. ¹ 31 (71) МГТУ им. Н.Ç,Баумана. и Ковровский филиал Владимирского политехнического института (72) П.Ю.Балашов, А.Н.Густомясов, Б.Ю.Круглов и А.Ю.Рыбаков (53) 621.659-242 (088.8) (56) VD1-Farschungsheft, 1984, ¹ 5, с. 20.

Авторское свидетельство СССР

¹ 511432, кл. F 04 В 51/00, 1974. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВЫХ ГИДРОМАШИН С НАКЛОННЫМ ДИСКОМ И СПОСОБ

ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВЫХ ГИДРОМАШИН С НАКЛОННЫМ ДИСКОМ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в стендовом оборудовании. Цель изобретения— повышение точности определения сил и расхода в сопряжениях опоры. Установка имеет корпус с расточкой, в которой установлен поршень с шарнирно закрепленной

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в стендовом оборудовании для исследования элементов конструкции гидромашин.

Цель изобретения — повышение точности замеров параметров, характеризующих работу гидромашин, в частности определения сил и расхода в сопряжениях опоры.

На фиг.1 представлена принципиальная схема установки, общий вид; на фиг.2 — расположение датчиков в опоре; на фиг.3 — выопорой, вращающийся вал с диском, сепаратор с пружинами, поджимающими опору к диску, гибкие мембраны. Устройство снабжено гидропульсатором, устройством синхронизации сигналов датчиков и счетно-решающим устройством для обработки сигналов-датчиков температуры, давления, перемещения сепаратора и угла поворота вала, расхода и усилия пружин сепаратора. Диск выполнен составным из двух частей, связанных датчиками усилия.

На поверхность опоры нанесен.чувствительный к нагрузкам слой, который может быть выполнен в виде сетки с ячейками из полупроводниковых кристаллов, причем слой может быть составным, Пружины сепа- Я ратора могут быть выполнены в виде упругих балок, в местах заделки которых установлены датчики усилия. Способ исследования элементов характеризуется кроме замера утечек в зазорах, усилий в паре дискв поршень и угла поворота вала измерением пространственного положения элементов и усилий, двйствующих в них, температуры и давления и синхронизацией этих парамет- (Л ров по углу поворота вала перед обработкой на ЭВМ. 2 с, и 3 з,п. ф-лы, 6 ил. полнение пружин сепаратора; на фиг.4-6— установка и выполнение чувствительного слоя.

В корпусе 1 выполнена расточка 2, в которой установлен поршень 3 с опорой 4.

Опора 4 опирается на составной из двух частей 5 и 6 диск, соединенный с валом 7.

Части диска 5 и 6 жестко соединены тремя датчиками 8 усилия. Опора 4 поджата к диску 5 сепаратором 9, нагруженным пружинами 10, В местах контакта пружин 10 с

1587224 сепаратором 9 установлены датчики 11 усилия, фиксирующие усилия в трех взаимно перпендикулярных направлениях, Сепаратор 9 соединен с корпусом 1 гибкой мемб1 аной 12, а в корпусе 1 установлены датчики перемещения сепаратора 13. Пружины 10 огут быть выполнены в виде упругих балок, ри этом датчики 11 их усилия устанавливатся в местах заделок балок 10 в.сепаратор, В корпусе установлен датчик угла повороа вала 14 и датчик 15 расхода. Опора 4 вязана с сепаратором 9 гибкой мембраной

6, а на поверхности опоры и в ее канале становлены датчики перемещения 17, темературы 18 и 19 и давления 20 и 21 (фиг.2), абочие поверхности опоры 4 покрыты чувтвительным к нагрузкам слоем 22, на котоый нанесен слой 23 металла опоры для сохранения режима контакта деталей {фиг.4 и 5), Слой 22 может быть выполнен составным иэ слоев 24 и 25, один из которых определяет усилие, а другой точку его приложения. Слой 22 может быть выполнен в виде сетки 26, в ячейках которой установлены полупроводниковые кристаллы 27, Ус,тановка снабжена гидропульсатором 28, . устройством 29 синхронизации (УС), к которому подключены все датчики и слои, и счетно-решающим устройством (СРУ) 30 для обработки результатов измерений, Датчик

15 установлен s сливной магистрали 31, Установка работает следующим образом.

Вал 7 приводится в движение внешним приводом. При этом благодаря контакту опоры 4 с диском 5 поршень 3 с опорой 4 совершает возвратно-поступательное движение. В полость расточки 2 подается жидкость под давлением, задаваемым гидропульсатором 28 в зависимости от угла поворота вала 7, регистрируемого датчиком

14. Часть жидкости из расточки 2 по каналам поршня и опоры вытекает в зазор опора-диск, а затем в сливную магистраль 31, где фиксируется датчиком 15. Параметры потока в зазоре опора-диск фиксируются датчиками 18 — 21, а положение опоры — датчиками 17. Наличие трех пар датчиков 19 и

21 на поверхности опоры 4 позволяет учесть и безжидкостный контакт между сопряженными деталями 4 и 5. Усилия от действия опоры на диск фиксируются датчиками 8 в трех направлениях, а усилия от действия пружин 10 на сепаратор 9 — датчиками 11.

Распределение усилий на поверхность опоры 4, контактирующую с диском 5 и на поверхность, контактирующую с поршнем 3, фиксируются чувствительными слоями 22.

Сигналы от вСех датчиков поступают на УС

29, где синхронизируются по углу поворота

55 т вала 7, а затем для обработки в СРУ 30. При этом учитывается изменение температуры, плотности, вязкости жидкости, сжимаемость среды, вытеснение среды, В качестве

СРУ 30 может быть использована ЭВМ типа

СМ или VAX, при этом с помощью, например, метода группового учета аргументов формируется аналитическая зависимость, например усилий на диск 5, усилий на опору

4, утечек через сопряжение опора-диск, от параметров системы (размеры, форма, свойства жидкости, частота обработки) и параметров рабочего процесса (давление, частота вращения).

При одновременном исследовании нескольких поршней 3 с опорами 4 можно получить вышеуказанные зависимости в соответствии с частотой обработки, конфигурацией рабочих поверхностей (разная форма канавок на опоре 4 и т,д.). При этом измерительным каналом снабжается каждая поршневая группа, а УС 29, СРУ 30, датчики 8, 11, 13 и 14 остаются общими, если позволяет их техническая воэможность. Таким образом, можно определить усилие на диск 5 при работе целой машины, т.е. для регулируемой машины усилие нэ регулирующий орган и т.д„утечки в данном случае оцениваются интегрально. Гидропульсаторы 28 могут быть включены по рекуперативной схеме, обеспечивая экономию энергии.

Данная установка и способ позволяют уменьшить энергозатраты, число опытов, получить аналитические зависимости для целой гаммы IMppoMBlUMH и повысить точность получаемых результатов.

Формула изобретения

1. Установка для исследования элементов конструкции аксиально-поршневых гидромашин с наклонным диском, содержащая корпус с выполненной в нем по крайней мере одной расточкой, в которой установлен поршень с шарнирно закрепленной опорой, и вращающийся вал с диском, поверхность которого контактирует с опорой, а в корпусе выполнено сливное отверстие, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения сил и расхода в сопряжениях опоры, установка дополнительно снабжена сепаратором с пружинами, поднимающими опору к диску, гибкими мембранами, соединяющими опору с сепаратором и сепаратор с корпусом, гидропульсатором, сообщенным с расточкой в корпусе, устройством синхронизации сигналов датчиков и счетно-решающим устройством для обработки последних, датчиками температуры, установленными в опоре,,давления, перемещения сепаратора, кроме того, диск выполнен составным из

1587224 двух частей, связанных тремя датчиками усилия, а на поверхность опоры нанесен чувствительный к нагрузкам слой.

2, Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что чувствительный к нагрузкам слой выполнен в виде сетки с установленными в ее ячейках полупроводниковыми кристаллами.

3. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что пружины сепаратора выполнены в виде упругих балок, а датчики усилия пружин установлены в местах заделок балок в сепаратор.

4. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что чувствительный к нагрузкам слой выполнен составным.

5. Способ исследования элементов конструкции аксиально-поршневых гидромашин с наклонным диском, заключающийся в измерении угла поворота вала, усилий на

5 опорный диск и поршень, утечек в зазорах с последующей обработкой данных измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности замеров параметров, характеризующих работу машин, дополни10 тельно измеряют пространственное положение элементов, усилия, действующие на них в трех плоскостях, температуру и давление жидкости в рабочих зонах, а данные измерений перед обработкой синхронизи15 руются по углу поворота вала.

1587224

2!

Составитель И.Орлик

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Заказ 2406 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 е.