Устройство для динамических испытаний

 

ОЛ ИСАНЫЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцналкстмческнк

Республкк

<и 922343 (6l ) Дополнительное w авт, свид-ву № 736055 (22) Заявлено 19 09.80 (2l ) 2985250/25-06 (5! )М. Кл.

F 15 В 9/03 с ярксоедкиением заявки №еееуАаретеениыб квинтет

СССР

RR Аелэи нзебретени» н открытки

F 15 В 19/00

G 05 В 23/02 (23) Приоритет

Опубликовано23.04,82, Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 26.04.82. (53) УДК 62.50 (088.8) Г. Э. Котляров (72) Автор изобретения те !

I е

:11ентрвпвное конструкторское бюро с опытным прснввопством АН Белорусской CCP (7 и } 3ая в и тел ь (54) TCTPOACTBO ДПЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ИС ПЫТА НИЙ

Изобретение относится к гицроавтоматике, и ис пытатеж ной технике и макет быть использовано, например, в программных нагружателях и вибраторах, а также в следящих электрогидравлических при5 водах систем программного управления.

По основному авт. св. № 736055 известно устройство, цля Йнамических испытаний, содержащее соединенные последовательно усилитель, исполнительный двигатель, датчик положения и блок дифференцирования, вход которого связан с первым входом первого элемента сравнения, а выход с первым входом второго элемента сравнения, второй вход кото й5 рого соединен с оцним выходом генератора входных сигналов, другой выход которого подключен к второму входу первого элемента сравнения, а также цифроанало говый преобразователь, выход которого соединен с входом усилителя, первый и второй входы - с вторым входом и выходом второго элемента сравнения соот ветственно 1

Недостатком известного устройства является малая точность.

Цель изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что устройс тво снабжено датчиком направления, ги цроцилинцром с односторонним штоком, золотником, имеющим. однопоясковый плунжер и гильзу с тремя окнами для поцачи дополнительного количества рабочей жидкости к исполнительному двигателю, а последний снабжен связанной с датчиком положения консолью с закрепленным на нем двуплечим рычагом, причем гицроцилиндр подключен к усилителю параллельно исполнительному двигателю, а штоком шарнирно связан с одним из плеч двуплечего рычага, второе плечо. которого шарнирно связано с плунжером. золотника, при этом датчик направления закреплен ! на консоли и подключен к блоку дифференцирования.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для динамических ис43 рованное число, состоящее из цвух слов и записывает эти слова в свои внутренние регистры памяти. Первому слову соответствует величина йВ < изменения выходной координаты исполнительного двигателя 2 и гидроцилинпра 13 (на фиг. 2 и 3 точка. Я ). Второму слову соответствует величина скорости перемещения исполнительного цвигателя 2 и гицроцилинпра 13 по. точки 1 на фиг. 3, т.е. отношению bXqlhti на участке аппроксимации 0 -N на фиг.2 и 3. Первое слово из регистра памяти генератора 10 с его второго выхода транслируется на второй вхоц элемента 8 сравнения. Второе слово с первого выхоцв генератора 10 транслируется на первый вход цифроаналогового, преобразователя 1 1 и на второй вхоц второго элемента 9 сравнения. 1(ифроаналоговый преобразователь

11 вырабатывает выхоцное аналоговое напряжение, цифровой коп которого и управляющее воздействие (выхопное напряжение) соответствуют заданной скорости на прямолинейном участке зацанной функции движения (точка М нв фиг. 2 и 3).

Это напряжение подается на вход усилителя 2, который преобразует электрический сигнал в пропорциональный расхоц рабочей жицкости. С соответствующего выхода, опрецеляемого знаком напряжения, на входе усилителя 1, рабочая жипкость подается в полости исполнительного цвигателя 2 и снцроцилинпра 13. Послецние приходят в движение с заданной скоростью. Как только исполнительный цвигатель 2 приходит в цвижение, датчик 6 положения начинает считывать метки. Сигнал or. первой считанной метки, соответствующей минимальному перемещению исполнительного двигателя 2 (ьХ q на фнг. 3), поступает на первый вхоц блока

7 дифференцирования, в котором отсчитывается реальное время перемещения двигателя 2. Если сигнал от очередной метки

1 прихоцит раньше (точка 1 на фиг. 3), чем сравнится заданное время перемещения, транслируемое на второй вход элемента 9 сравнения, с генератора 10, с реальным временем, отсчитываемым в блоке 7 пифференцирования и подаваемым на первый вход элемента 9 сравнения (предположим, что реальному времени соответствует точка 1 .н время h4 на фиг. 3), то в блоке 7 дифференцирования вычисляется корректирующее время, равное ht - 4 и в випе поправочного копв поцается на второй вхоц цифроаналогового преобразователя 1 1.Знак корректирующей скорости определяется цатчиГенератор 10 имеет внутренние регистры памяти (не показаны), связанные с программоносителем (не показаны), который может представлять собой, нащример, перфоленту с кодированными числами и т.п.

Устройство цля динамических испытаний работает следующим образом.

По сигналу пуска генератор 10 с прогрвммоносителя считывает первое коци50

3 922 3 пытаний; на фиг. 2 - график зацвнной функции движения,isa фиг. 3 - график корректировки пвижения исполнитель- ного цвигвтеля.

Устройство для пинвмических испытаний содержит соединенные послецовательно усилитель 1 (электрогицравлический преобразователь),. исполнительный двигатель 2 со штоком 3 и полостями 4 и 5; дискретный датчик 6 положения 0 штока 3 и блок 7 пифференцирования, вход которого связан с первым входом первого элемента 8 сравнения, .а выход - с первым входом второго элемента

9 сравнения, второй вход которого сос- is цинен с оцним выходом генератора 10 входных сигналов, цругой выход которого подключен к второму входу элемента 8 сравнения, а также цифроаналоговый преобразователь 11, выход которого соединен с входом усилителя 1, в первый и.

Второй входы с вторым ВКОдОм и выхо цом элемента 9 сравнения соответствен. но.

Кроме того, устройство содержит цат- gs чик 12 направления, гицроцилиндр 13 с односторонним штоком 14, золотник 15, имеющий оцнопоясковый плунжер 16 и . гильзу 17 с тремя окнами 18-20 для подачи дополнительного количества рабочей жидкости к исполнительному двигатеmo 2 от источника рабочей жидкости (не показан) . Исполнительный двигатель 2 снабжен связанной с датчиком 6 положения и штоком 3 консолью 21 с закреп35 ленной на ней стойкой 22, на которой шарнирно установлен цвуплечий рычаг

23, гидроцилиндр 13 подключен к усилителю 1 параллельно исполнительному двигателю 2, в штоком 14 шарнирно связан плечом 24 рычага 23, второе плечо 25 которого шарнирно связано с плунжером 16 золотника 15, при этом датчик

12 направления закреплен нв консоли 21и подключен к блоку 7 пифференци»ова 45 ния.

Шток 3 исполнительного двигателя 2 связан с нагрузкой 26.

5 022 3 ком 12 направления, С выхода датчика 12 этот сигнал в виде полярности напряжения поцается на второй ахоп блока

7 дифференцирования, определяя тем самым, добавить корректирующую скорость к заданной, или отнять. Скорость на участке 1-2 (на фиг. 3) опрепеляется в вице отношения дХ

1д -д о (1 гце дX - величина, соответствующая минимальной единице дискретности выходной координаты. Если сигнал от очерецной метки приходит позже, чем сравнится те15 кушее реальное время с заданным (точка

1 на фиг. 3), то посчитывается реальное цополнительное время цо тех пор, по.ка не поступит этот сигнал от очерецной метки. Корректирующее время в этом случае дФ - д, а скорость опредеИ го ляется как ах

1ь+ -Й„"

Ф, о р м у л а и з о б .р е т е н и я

Устройство для динамических испытаний по авт. ca. № 736055, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиком направления, гидроцилиндром с односторонним штоком, золотником, имеющим однопоясковый плунжер и гильзу с тремя окнами пля подачи пополнительного количества рабочей жидкости к исполнительному пвига телю, а последний снабжен связанной с датчиком положения консолью с шарнирно установленным на нем пвуплечим рычагом, причем гипроцилиндр подключен к усилителю параллельно исполнительному двигателю, à штоко.м шарнирно связан с одним из плеч двуплечего рычага, второе

Далее дополнительный цвигатель.2 движется к слепующей точке со скоррект ированной скоростью (на фиг. 3 показано пунктиром) .

В промежутках между метками цатчика 6 положения выходная скорость испол-30 нительного двигателя 2 может также изменяться из-за возникновения динамических составляющих со стороны нагрузки

26 например при испытании подвески

Э

1 транспортного средства (автомобиля). экстремальных точках при подаче воздействия с помощью исполнительного двигателя 2 колесам испытуемого автомобиля, по заранее записанному профилю дороги, возникают собственные колебания поцвес- 40 ки. Эти колебания влияют на заданную скорость. движения штока 3 исполнитель ного двигателя 2. Для поддержания заданной скорости предусмотрены гидроцилиндр

13 и дополнительный золотник 15 До 45 возникновения влияния динамических составляющих со стороны нагрузки 26 на исполнительный двигатель 2 последний движется синхронно гицрсцилинцру 13.

Если исполнительный двигатель 2 начинает замедлять свое движение, гидроцилинпр 13 опережает его. Рычаг 23, опирающийся на стойку 22, закрепленную— жестко на консоли 2 1, поворачивается, увлекая за собой плунжер 16 золотника .15, также жестко закрепленного гиль зой 17 на консоли 21. Плунжер 16 золотника 1 5 начинает сдвигаться вниз, \ ф3 6 приоткрывая окно 18. Рабочая жидкость в вице дополнительного потока начинает поступать в полость 5 исполнительного цвигателя 2. Скорость его увеличивается.

Если исполнительный двигатель 2 двигается быстрее, чем гтгцроцилинцр 13, то плунжер 6 золотника 15 начинает подниматься вверх и рабочая жидкость поступает в полость 4 двигателя 2, тормозя его движение и т.д. до тех пор, пока оба цвигагеля пвигаются с синхронной скоростью.

В точке М заданной функцигг движения (фиг. 2 и 3) происходит сравнение заданной величины перемещения генератором 10 в элементе 8 сравнения с реальным перемещением, отсчитанным датчиком 6 положения. Генератор .10 по команце с выхода элемента 8 сравнения считывает новое число с программоносителя а двигатель 2 и гидроцилиндр 13 передвигаются в новое положение с пругой скоростью, соответствующей точкам

К, l., М (фиг. 2) и т.ъ В точках перегиба L и М (фиг. 2) знак направления движения меняется на противоположный.

Таким образом,. исполнительный двигатель 2 точно повторяет заданную по программе функцию движения.

Использование электрогиправлической слецяшей системы в испытательной лабораторной и заводской технике, например в программных нагружателях и вибраторах, снизит затраты на проведение испытаний .за счет повышения точности и уменьшения количества измерительных приборов для проведения этих испытаний.

922343 плечо которого шарнирно связано с плуниаром золотника, при этом датчик напраюижия закреплен as консоли и подключен к блоку эфференцирования, Источник» информащти, принятые во вцимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 736055, «л. Ц 05 В 23/02, 1977.

922343

dXz лх

ФигЗ

Заказ 2540/44 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

По дписное

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

Составитель С. Рождественский

Редактор Т. Кугрышева Техред E. Харитончик Корректор M. Демчик