Стенд для испытаний и обкатки

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к стендам для испытаний и обкатки, преимущественно двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить надежность и снизить металлоемкость. Стенд для испытания и обкатки преимущественно двигателей внутреннего сгорания содержит испытуемую машину и приводной двигатель, соединенный с испытуемой машиной гидропередачей, включающей регулируемый насос, кинематически связанный с приводным двигателем, бак и обратимую гидромашину, связанную кинематически с испытуемой машиной, а также гидролинией подвода с регулируемым насосом и гидролинией отвода с баком через регулируемый клапан. Между гидролиниями установлены предохранительные клапаны и золотник с переливным клапаном. Обратимая гидромашина выполнена ступенчато регулируемой. Гидролиния отвода соединена с гидролинией подвода через обратный клапан и с баком через вентиль. Выход переливного клапана соединен с полостью корпуса обратимой гидромашины, которая дополнительной гидролинией соединена с баком. 1 з.п. ф-лы 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытаний и обкатки, преимущественно двигателей внутреннего сгорания, а также других машин.

Известен стенд для испытания и обкатки по авторскому свидетельству SU 1345088 А1, кл. G 01 M 15/00, опубл. 15.10.87, содержащий прирабатываемый двигатель, гидронасос, реверсивный электромагнитный гидрораспределитель, гидромотор, маховик, гидроаккумулятор, датчик давления и триггер.

Известен также стенд для испытания и обкатки по авторскому свидетельству SU 1430787 А1, кл. G 01 M 15/00, опубл. 15.10.88, содержащий прирабатываемый двигатель, насос, реверсивный электромагнитный гидрораспределитель, гидроаккумулятор, масляный бак, основной и дополнительный датчики давления, блок управления, содержащий электромагнитное реле с катушкой и двумя нормально разомкнутыми контактами и источник питания.

Известен также стенд для испытания и обкатки по авторскому свидетельству SU 1615593 А1, кл. G 01 M 15/00, опубл. 23.12.90, содержащий испытуемый двигатель, насос, датчик крутящего момента, понижающий редуктор, гидроклапан давления, блок программного управления, механизм управления, основной усилитель, сумматор, дополнительный усилитель, блок деления, усилитель мощности, датчик положения, второй и третий согласующий усилитель, предохранительный клапан, маслоохладитель и фильтр.

Известен также стенд для испытаний двигателей внутреннего сгорания по патенту GB 2012054 А, кл. G 01 M 15/00, опубл. 19.01.1979, содержащий испытуемый двигатель, кинематически связанный с гидромашиной, которая гидравлически связана с регулируемым нагрузочным клапаном. Также стенд содержит электронное устройство управления регулируемым нагрузочным клапаном, тахометр и датчик момента.

Однако недостатком всех этих стендов является то, что они являются нагружающими устройствами, т.е. не способны обеспечить режим прокрутки испытуемой машины.

Известен также стенд для испытаний двигателей внутреннего сгорания по патенту DE 3623675 А1 кл. G 01 M 15/00 опубл. 21.01.1988, содержащий испытуемый двигатель, кинематически связанный через весовой механизм с подвижной обратимой нерегулируемой гидромашиной, которая гидравлически связана с неподвижной обратимой регулируемой гидромашиной через гибкие рукава. Неподвижной обратимая регулируемая гидромашина кинематически связана с электродвигателем. Также стенд содержит тахометр, датчик момента, вентиль.

Однако недостатками данного стенда являются повышенная металлоемкость, так как измерение крутящего момента на валу испытуемой машины осуществляется весовым способом, а также низкая точность измерения крутящего момента в связи с влиянием реакции рукавов высокого давления, соединяющих гидромашины.

Известен также стенд, принятый за прототип, для испытания и обкатки по патенту RU 2045009 С1, кл. G 01 M 15/00, опубл. 07.09.95, содержащий испытуемую машину и приводной двигатель, сообщенный с машиной через гидропередачу, включающую регулируемую обратимую гидромашину, кинематически связанную с приводным двигателем, и обратимую гидромашину, кинематически соединенную с испытуемой машиной и гидравлически - с регулируемой обратимой гидромашиной, причем в линиях связи гидромашин установлены предохранительный клапан режима прокрутки, предохранительный клапан режима торможения и регулируемый клапан, насос подпитки с клапаном максимального давления и золотником с дополнительным клапаном максимального давления, серворегулятор, датчики давления, установленные на входе и выходе обратимой гидромашины, датчик частоты вращения вала испытуемой машины, фильтр, подключенный ко входу насоса подпитки, теплообменник, соединенный со сливом.

Недостатками данного стенда являются повышенная металлоемкость за счет применения регулируемого насоса большого объема, близкого к рабочему объему обратимой гидромашины, насоса подпитки с предохранительным и двумя обратными клапанами, а также пониженная надежность за счет возможности перегрева обратимой гидромашины при отсутствии прокачки полости корпуса потоком рабочей жидкости.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и снижение металлоемкости стенда тем, что в стенде для испытания и обкатки, преимущественно двигателей внутреннего сгорания, содержащем испытуемую машину и приводной двигатель, сообщенный с испытуемой машиной гидропередачей, включающей регулируемый насос, кинематически связанный с приводным двигателем, бак и обратимую гидромашину, связанную кинематически с испытуемой машиной, гидролинией подвода с регулируемым насосом и гидролинией отвода с баком, причем между гидролиниями установлены предохранительные клапаны и золотник с переливным клапаном, а в гидролинии отвода установлен регулируемый клапан, обратимая гидромашина выполнена ступенчато регулируемой, гидролиния отвода соединена с гидролинией подвода через обратный клапан и с баком через вентиль, выход переливного клапана соединен с полостью корпуса обратимой гидромашины, которая дополнительной гидролинией соединена с баком.

Кроме того, гидропередача может быть снабжена фильтром, подключенным к входу насоса, и теплообменником, соединенным в линии отвода. Также, в качестве случая, в стенд могут быть включены датчики давления, установленные на входе и выходе обратимой гидромашины, и датчиком частоты вращения вала испытуемой машины.

Наличие у предложенного технического решения отличительной от прототипа совокупности существенных признаков позволяет признать заявленное предложение новым.

На чертеже представлена схема стенда.

Стенд для испытания и обкатки, например, двигателей внутреннего сгорания, содержит испытуемую машину 1, приводной двигатель 2, сообщенный с испытуемой машиной 1 гидропередачей. Гидропередача включает регулируемый насос 3, кинематически связанный с приводным двигателем 2, обратимую гидромашину 4, кинематически связанную с испытуемой машиной 1 и гидравлически с регулируемым насосом 3, обратный клапан 7, гидравлически связанный с гидролинией подвода 9 и с баком 15 через вентиль 8, золотник 6, связанный с переливным клапаном максимального давления 5, соединенным с полостью корпуса обратимой гидромашины 4 и гидролиниями 9, 10, предохранительные клапаны максимального давления 21 и 22, установленные между гидролиниями 9, 10, регулируемый клапан 11, размещенный в гидролинии отвода 10.

Гидропередача может быть снабжена фильтром 13 с вакуумметром 14, подключенным ко входу насоса 3, а также теплообменником 12, соединенным с баком 15 через вентиль 8, имеющий датчик температуры 16, кроме того, на входе и выходе обратимой гидромашины 4 могут быть установлены датчики давления 17, 18 и на валу испытуемой машины 1 установлен датчик частоты вращения 19.

Стенд работает следующим образом.

1. Режим прокрутки.

После запуска электромашины 2 через муфту 20 приводится в движение регулируемый насос 3. При этом рабочая жидкость из бака 15 через фильтр 13 поступает на вход регулируемого насоса 3, обратный клапан 7 при этом закрыт со стороны гидролинии подвода 9. Регулируемый насос 3 начинает подавать рабочую жидкость через гидролинию подвода 9 на вход обратимой гидромашины 4, которая, преодолев сопротивление испытуемой машины 1, начинает вращаться с частотой, зависящей от подачи регулируемого насоса 3. После обратимой гидромашины 4 рабочая жидкость поступает через полностью открытый регулирующий клапан 11, через теплообменник 12 и открытый вентиль 8 в бак 15. Давление в гидролинии отвода 10 контролируется переливным клапаном 5 т.к. золотник 6 под действием возникшего давления в гидролинии подвода 9 смещается из нейтрального состояния так, что соединяет гидролинию отвода 10 через клапан 5 с полостью корпуса обратимой гидромашины 4, что дополнительно охлаждает рабочие органы гидромашины. Давление в гидролинии подвода 9 контролируется клапаном максимального давления 21, нормально открытым со стороны гидролинии 9.

Таким образом, при режиме прокрутки гидросхема работает по открытой схеме. Частота вращения испытуемой машины 1 регулируется путем изменения рабочего объема насоса 3 и контролируется датчиком частоты вращения 19.

2. Режим торможения.

При подаче топлива в режиме прокрутки испытуемая машина 1 запускается, при этом обратимая гидромашина 4 начинает работать в режиме насоса. Перекрывается вентиль 8 и рабочая жидкость через обратный клапан 7, открытый со стороны гидролинии 10, циркулирует по замкнутому контуру, включающему в себя гидролинию 9, гидромашину 4, гидролинию 10, клапан 11, теплообменник 12 и обратный клапан 7. Регулируемый насос 3 в этом случае работает в качестве подпиточного насоса, поддерживая давление на входе гидромашины 4. Золотник 6 под действием давления, возникшего в гидролинии 10, смещается так, что соединяет гидролинию 9 с входом дренажного отверстия обратимой гидромашины 4, что дополнительно охлаждает полости корпуса обратимой гидромашины 4. Давление в гидролинии 10 контролируется клапаном максимального давления 22, нормально открытым со стороны этой линии.

Нагрузка на валу испытуемой машины 1 создается регулируемым клапаном 11 и контролируется датчиком давления 18, а тормозной момент по перепаду давления в гидролиниях 9, 10. Мощность испытуемой машины 1 при торможении переходит в тепло и отводится с помощью теплообменника 12. Температура рабочей жидкости контролируется датчиком температуры 16.

1. Стенд для испытания и обкатки преимущественно двигателей внутреннего сгорания, содержащий испытуемую машину и приводной двигатель, соединенный с испытуемой машиной гидропередачей, включающей регулируемый насос, кинематически связанный с приводным двигателем, бак и обратимую гидромашину, связанную кинематически с испытуемой машиной, а также гидролинией подвода с регулируемым насосом и гидролинией отвода с баком через регулируемый клапан, причем между гидролиниями установлены предохранительные клапаны и золотник с переливным клапаном, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения надежности стенда, обратимая гидромашина выполнена ступенчато регулируемой; гидролиния отвода соединена с гидролинией подвода через обратный клапан и с баком через вентиль; выход переливного клапана соединен с полостью корпуса обратимой гидромашины, которая дополнительной гидролинией соединена с баком.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что между выходом регулируемого клапана и вентилем установлен теплообменник.