Нагружающее устройство стенда для испытания систем управления рабочими органами землеройных машин

 

ОП И (ii) 523160

ИЗОБРЕТЕН Ия

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.72 (21) 1812731/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 03.08.76 (51) M. Кл з Е 02Г 1/00

G 01М 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.878.879:

:620.178.325. .05 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Х. Гойдо и М. А. Хамидуллин (71) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского Комсомола (54) НАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СТЕНДА

ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН

Изобретение относится к области нагружающих устройств стендов, предназначенных для испытания систем управления рабочими органами землеройных машин.

Известны нагружающие устройства испытательных стендов для исследования систем управления навесным оборудованием землеройных машин, содержащие гидросистему, основной и вспомогательный цилиндры нагружения и дросселирующие элементы с регулировочными органами.

Целью изобретения является обеспечение изменения усилия на рабочем органе по заданной временной функциональной зависимости и расширения диапазона нагрузок.

Это достигается за счет того, что на штоках основного и вспомогательного цилиндров нагружения предлагаемого устройства жестко закреплены копиры, контактирующие с регулировочными органами дросселирующих элементов, которые соединены между собой последовательно и установлены параллельно основному цилиндру нагружения. При этом в гидросистеме устройства установлен насос переменной производительности, регулирующий элемент которого кинематически связан с копиром основного цилиндра нагружения, а нагнетательная магистраль соединена посредством трехпозиционного четырехходового распределителя с вспомогательным цилиндром нагружения. Кроме того, с целью дальнейшего расширения возможностей стендовых испытаний за счет плавной регулировки в процессе работы стенда скорости движения штока вспо5 могательного цилиндра в нагнетательной магистрали вспомогательного насоса переменной производительности установлен делитель потола, один выход которого связан с трехпозиционным четырехходовым распределителем, а

10 другой — со сливом.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — его гидравлическая схема.

Нагружающее устройство стенда состоит из

15 цилиндра 1 нагружения, корпус которого связан с основанием стенда, а шток — посредством тяги 2 с режущей кромкой рабочего органа 3 (см, фиг. 1). На штоке цилиндра 1 нагружения жестко закреплен копир 4, контак20 тирующий с регулировочным органом 5 дросселирующего элемента 6 и связанный посредством тяги 7 с регулирующим элементом вспомогательного насоса 8 переменной производительности. Регулировочный орган 5 вза25 имодействует также с пружиной 9, опирающейся другим концом на торец золотника 10, полость под другим торцом которого соединена с входным каналом дросселирующего элемента 6 (см, фиг. 2). Поршневая полость

30 цилиндра 1 нагружения связана с нагнета3 тельной магистралью основного насоса 11, а штоковая — посредством с тивной магистрали с масляным баком 12. Всасывающие патрубки насосов 8 и 11 также связаны с баком 12.

Параллельно основному цилиндру 1 нагружения установлены дросселирующие элементы

6 и 13, которые соединены между собой последовательно. Дросселирующий элемент 13 имеет регулировочный орган 14, взаимодействующий с пружиной 15, опирающейся другим концом на торец золотника 16, полость под другим торцом которого соединена с входным каналом элемента. Регулировочный орган 4 контактирует с копиром 17, жестко закрепленным на штоке вспомогательного цилиндра 18 нагружения. Полости цилиндра 18 посредством трехпозиционного четырехходового распределителя 19 связаны с идущей в бак 12 сливной магистралью и с одним из выходов делителя 20 потока, другой выход которого соединен с баком, а вход — с нагнетательной магистралью насоса 8.

Описанное нагружающее устройство стенда для испытания систем управления рабочими органами землеройных машин работает следующим образом.

В исходном положении рабочего органа 3, условно соответствующем нулевой толщине срезаемой стружки грунта и отсутствию призмы волочения перед рабочим органом, поджатие пружин 9 и 15 соответственно дросселирующих элементом 6 и 13, а также рабочий объем и, следовательно, подача насоса 8 переменной производительности равны нулю. Рабочая жидкость, подаваемая насосом 11, поступая под торцы золотников 10 и 16 дросселирующих элементов, смещает их, открывая себе проходные сечения, при незначительном перепаде давления, в результате чего усилие на штоке цилиндра 1 нагружения и тем самым на рабочем органе 3 практически отсутствует. При движении режущей кромки рабочего органа 3, соответствующем заглублению последнего относительно условной нулевой отметки, шток основного цилиндра 1 нагружения также перемещается. В этом случае копир 4 через регулировочный орган 5 дросселирующего элемента 6 сжимает пружину 9.

Перепад давления на дросселирующем элементе в силу его конструкции пропорционален усилию поджатия его пружины. Таким образом, перепад давления на дросселирующем элементе 6 пропорционален смещению режущей кромки рабочего органа 3 относительно условной нулевой отметки. При перемещении штока цилиндра 1, соответствующем условному заглублению рабочего органа 3, тяга 7 воздействует на регулирующий элемент насоса 8 переменной производительности, изменяя его рабочий объем в сторону увеличения пропорционально смещению рабочего органа от условной нулевой отметки. При реализации верхней (см. фиг. 2) позиции распределителя

19 рабочая жидкость от насоса 8 через делитель 20 поступает во вспомогательный ци5

65 линдр 18 нагружения, вызывая перемещения его штока таким образом, что копир 17 черсз регулировочный орган 14 дросселирующего элемента 13 сжимает пружину 15. Вследствие этого перепад давления на дросселирующем элементе 13 увеличивается пропорционально ходу штока цилиндра 18 и тем самым пропорционально интегралу по времени от перемещения режущей кромки рабочего органа 3 относительно условной пулевой отметки. Скорость движения штока цилиндра 18 помимо текущего значения рабочего объема насоса 8, т. е. положения режущей кромки рабочего органа

3, зависит от регулировки делителя 20 потока. Установка в нагпетательной магистрали насоса 8 переменной производительности делителя 20 потока позволяет путем его перенастройки имитировать в процессе работы стенда изменение условий эксплуатации испытуемого агрегата. При установке золотника распределителя 19 в нейтральное положение полости вспомогательного цилиндра 18 нагружения оказываются запертыми, его шток неподвижным, а поджатие пружины 15 и, следовательно, перепад давления на дросселирующем элементе 13 фиксированными. В этом случае усилие на рабочем органе является функцией его положения. При реализации нижней (по чертежу) позиции распределителя 19 происходит возврат штока цилиндра 18 в исходное положение, поджатие пружины 15 дросселирующего элемента 13 в этом случае уменьшается до нуля. Такое положение распределителя может быть также использовано для имитации уменьшения нагрузки на рабочем органе в функции времени.

Усилие на штоке основного цилиндра 1 нагружения пропорционально сумме перепадов давления на дросселирующих элементах 6 и

13, поскольку последние включены последовательно и тем самым пропорционально как смещению .рабочего органа от условной нулевой отметки, так и интегралу о.г этого смещения по времени. Полученная зависимость в основном соответствует характеру изменения суммарной силы сопротивления грунта копанию, которая при ряде несущественных допущений может быть представлена в виде суммы двух составляющих, одна из которых пропорциональна глубине резания, а другая — объему призмы волочения грунта, пропорциональному, в свою очередь, интегралу от глубины резания по времени.

Таким образом, предлагаемое нагружающее устройство стенда для испытания систем управления рабочими органами землеройных машин обеспечивает изменение усилия на рабочем органе исследуемого агрегата как в функции положения рабочего органа, так и в функции времени, т. е. позволяет создать на стенде условия нагружения рабочих органов, близкие к действительным, При этом нагружающее устройство позволяет имитировать работу землеройной машины в изменяющихся условиях, которые моделируются в процессе

523160

Фиг.1 работы стенда без его остановки. Внедрение предлагаемого нагружающего устройства значительно расширяет возможности стендовых испытаний, что позволяет сократить объем и сроки полевых испытаний. Известно, что стендовые испытания обходятся намного дешевле, чем полевые, поэтому реализация и использование предлагаемого нагружающего устройства стенда могут дать ощутимый экономический эффект.

Формула изобретения

1. Нагружающее устройство стенда для испытания систем управления рабочими органами землеройных машин, включающее гидросистему, основой и вспомогательный цилиндры нагружения и дросселирующие элементы с регулировочными органами, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения изменения усилия на рабочем органе по заданной временной функциональной зависимости и расширения диапазона нагрузок, на штоках цилиндров нагружения жестко закреплены копиры, контактирующие с регулировочными органами дросселирующих элементов, которые соедине5 ны между собой последовательно и установлепы параллельно основному цилиндру нагружения, а в гидросистеме устройства установлен насос переменной производительности, регулирующий элемент которого кинематически свя10 зан с копиром основного цилиндра нагружения и нагнетательная магистраль которого соединена посредством трехпозиционного четырехходового распределителя с вспомогательным цилиндром нагружения.

15 2. Нагружающее устройство по п. 1, отлич а ю щ е е с я тем, что в нагнетательной магистрали насоса переменной производительности установлен делитель потока, один из выходов которого связан с трехпозиционным четыреххо20 довым распределителем, а другой — со сливом.

Редактор 3. Ходакова

Составитель В. Аверьянов

Техред М. Семенов

Корректор Л. Котова

Заказ 1677/15 Изд. № 1513 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2