СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРИВОДА Российский патент 2000 года по МПК F15B19/00 

Изобретение относится к испытательной и диагностической технике и может быть использовано для определения технического состояния гидравлического объемного привода с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости (гидростатического привода).

Известен способ определения технического состояния гидростатического привода ведущих колес транспортного средства по параметру технического состояния, измеренному при установленной подаче рабочей жидкости в приводе (авт. св. СССР N 1456810, МКИ G 01 M 13/02, 1989).

Известный способ имеет узкое применение, т.к. он не предназначен для оценки технического состояния гидростатических (ГСТ) приводов иного назначения, чем для привода колес транспортного средства, например для привода молотилок или вала топливного насоса дизеля. В этом способе в качестве параметра технического состояния гидропривода используют величину разности ускорений выходного вала двигателя транспортного средства, измеренных на заданных режимах. Указанный способ позволяет оценить и проконтролировать степень износа подвижных частей гидропривода, однако не дает представления об эффективности его работы. Кроме того, техническое состояние гидропривода определяют при установке максимальной величины подачи рабочей жидкости, что не дает возможности оценить работу гидропривода на других режимах, характеризующихся другими установленными величинами подач.

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении нетрудоемкой оценки технического состояния ГСТ-привода любого назначения по достаточно обобщенному и информативному показателю.

Указанная задача достигается тем, что в способе оценки технического состояния ГСТ-привода по параметру технического состояния, измеренному при установленной подаче рабочей жидкости в приводе, согласно изобретению в качестве указанного параметра используют фактический расход рабочей жидкости в испытуемом приводе, определяемый по величине крутящего момента на выходном валу гидромотора привода, которую измеряют при постоянной величине оборотов вала гидронасоса, испытуемого привода.

Для повышения информативности указанный расход определяет при различных положениях рычага гидрораспределителя управления указанным гидронасосом, которые фиксируют при помощи измерительного сектора с нанесенной на нем шкалой.

Проведенные исследования показали, что фактический расход рабочей жидкости в ГСТ-приводе является параметром, который наиболее полно характеризует техническое состояние этого привода, т.к. отражает как степень износа его подвижных элементов (плунжерных пар, клапанов), так и энергетические показатели гидропривода - экономичность его работы и производительность машины, на которой он установлен. Предлагаемый способ с использованием этого параметра с одинаковым успехом может быть применен для оценки технических состояний ГСТ-приводов любого назначения, а не только для колес транспортного средства, например, для привода вала топливного насоса дизеля, для привода молотилок и т. д. Для каждого типа ГСТ-привода можно установить номинальные, допускаемые и предельные значения величин расхода рабочей жидкости, используя известные методики технического диагностирования машин, и проводить оценку технического состояния этого привода путем сравнения полученной величины расхода с допускаемой или предельной величинами.

Однако непосредственное измерение расхода рабочей жидкости в ГСТ-приводе, например, с использованием метода объемных измерений или с применением дросселя-расходомера, снабженного манометром, характеризуется довольно большой трудоемкостью, связанной с большим объемом разборно-сборочных работ, которые необходимо провести для подсоединения измерительных приборов к гидролинии.

Экспериментальными исследованиями была установлена зависимость расхода рабочей жидкости в ГСТ-приводе (другими словами, производительности гидронасоса этого привода) от крутящего момента на валу его гидромотора при постоянных оборотах вала гидронасоса, что дало возможность по величине крутящего момента определять величину расхода рабочей жидкости. Измерение крутящего момента на валу гидромотора значительно менее трудоемко по сравнению с непосредственным замером расхода и может быть реализовано при помощи датчика усилия практически любой известной конструкции.

На фиг. 1 показана схема испытуемого ГСТ-привода с установленными на нем измерительными устройствами;
на фиг. 2 - зависимость производительности гидронасоса ГСТ- привода (расхода рабочей жидкости в этом приводе) от крутящего момента на его выходном валу для различных скоростей вращения вала гидромотора ГСТ.

Для реализации предложенного способа вал 1 аксиального плунжерного гидронасоса 2 испытываемого ГСТ-привода подключают к приводу испытательного стенда (не показан). Измерительный сектор 3 с нанесенными на нем делениями шкалы в угловых градусах закрепляют рядом с рычагом 4 гидрораспределителя управления гидронасосом 2 так, чтобы при помощи этого сектора можно было зафиксировать определенные положения рычага 4. Для удобства на последнем может быть нанесена указательная стрелка, а сектор 3 закреплен с возможностью регулировки его положения для совмещения нулевого деления на секторе 3 с концом стрелки рычага 4 при вертикальном положении этого рычага, соответствующем нейтральному положению.

Рычаг 4 посредством тяги 5 связан с золотником 6 гидрораспределителя 7 управления гидронасосом 2. Гидрораспределитель 7 гидравлически связан с поршнями 8 сервомеханизма, предназначенными для наклона закрепленной на валу 1 люльки 9 привода плунжеров 10 при очередной подаче масла под давлением в полость гидроцилиндра соответствующего поршня 8. При вертикальном положении люльки 9 плунжеры 10 не перемещаются, и гидронасос не создает напора рабочей жидкости. Если перевести рычаг 4 из нейтрального положения в любое другое, то золотник 6 направляет подаваемое насосом 11 подпитки масло под давлением в ту или иную полость гидроцилиндра поршня 8, люлька 9 наклоняется в соответствии с направлением подачи масла, плунжеры 10 совершают возвратно-поступательные движения, и рабочая жидкость (масло), подаваемая насосом 11 в полости цилиндров плунжеров 10, направляется по нагнетательному рукаву 12 в высоконапорный канал гидромотора 13 испытываемого ГСТ-привода.

Цилиндровый блок (не обозначен) гидромотора 13 сходен по конструкции с описанным цилиндровым блоком гидронасоса 2. Давление рабочей жидкости в полости высокого напора гидромотора 13 действует на торец плунжера, который перемещается в цилиндре и давит на поверхность наклонной шайбы. Плунжеры при своем перемещении передают крутящий момент выходному валу 14 гидромотора 13.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Испытуемый ГСТ-привод устанавливают на стенд (не показан), например стенд КИ-28097-ГОСНИТИ, и вал 1 гидронасоса 2 соединяют с приводом стенда. Для измерения величины крутящего момента на валу 14 на нем при помощи шлицевой муфты 15 закрепляют рычаг 16, конец которого приводят в контакт с датчиком 17 усилия. Далее включают привод стенда, устанавливают постоянные обороты вала 1, прогревают рабочую жидкость до рабочей температуры, устанавливают определенную подачу рабочей жидкости в испытываемом приводе путем установки рычага 4 в определенное отличное от нулевого положение, фиксируемое по шкале сектора 3, и при помощи датчика 17 измеряют величину крутящего момента на валу 14. Используя заранее установленную зависимость (фиг. 2) производительности (расхода рабочей жидкости) гидронасоса 2 ГСТ-привода данного типа от крутящего момента на валу 14 при заданной величине оборотов вала 1, определяют фактическую величину расхода рабочей жидкости в испытываемом ГСТ приводе, по которой оценивают его техническое состояние.

В процессе установления показанной на фиг. 2 зависимости для измерения расхода рабочей жидкости может быть использован манометр 18, подключаемый к полости высокого напора гидромотора 13, или счетчик 19 жидкости (например, марки ШЖУ-40с-6), подключаемый к указанной полости через дроссель 20.

Способ предназначен для оценки технического состояния гидростатического (ГСТ) привода любого назначения по обобщенному и информативному параметру технического состояния, в качестве которого используют фактический расход рабочей жидкости в испытуемом ГСТ-приводе. Этот расход определяют по измеренной величине крутящего момента на выходном валу гидромотора привода при установленной подаче рабочей жидкости в приводе и постоянной величине оборотов вала гидронасоса испытуемого привода. Измерения могут быть проведены при различных положениях рычага гидрораспределителя управления указанным гидронасосом, которые фиксируют при помощи измерительного сектора с нанесенной на нем шкалой. Технический результат - снижение трудоемкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ оценки технического состояния гидростатического привода по параметру технического состояния, измеренному при установленной подаче рабочей жидкости в приводе, отличающийся тем, что в качестве указанного параметра используют фактический расход рабочей жидкости в испытуемом гидростатическом приводе, определяемый по величине крутящего момента на выходном валу гидромотора привода, которую измеряют при постоянной величине оборотов вала гидронасоса испытуемого привода. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный расход определяют при различных положениях рычага гидрораспределителя управления указанным гидронасосом, которые фиксируют при помощи измерительного сектора с нанесенной на нем шкалой.