Стенд для испытания бульдозерного оборудования Советский патент 1983 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к строитель ной технике, а именно к гидравлическим стендам для испытания бульдозернего оборудования. Известен стенд для испытания бульдозерного оборудования , установ ленного на гусеничный трактор, содер жащий раму, на которой закреплены тормозные плиты с установленными на ни искусственными препятствиями, и сцепное устройство t Недостатком стенда является низка точность имитации эксплуатационных режимов, так как в нем не воспроизводится изменение нагрузок, действую щих на бульдозерное оборудование, в функции времени и высоты подъема отвала. Наиболее близким к изобретению является стенд для испытания бульдозерного оборудования, включающий зак репленные на основании гидроцилиндр соответственно перемещения и поворот отвала, захват, связанный с отвалом, удерживающим органом и через гибкую связь и рейку с гидроцилиндром верти кального нагружения, насос, четыре пары электроуиравляемых клапанов, каждая из которых соответственно через гидромагистрали сообщена со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала, с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения отвала и со штоковой полостью идроцилиндра вертикального нагружения (2j Недостаток известного стенда заключается в том, что у него не воспро изводится зависимость скорости подъема отвала в функции горизонтальных нагрузок, действующих на отвал. В процессе эксплуатации бульдозерного оборудования, установленного на трак тор, при изменении горизонтальных усилий, действующих на отвал, скоростной режим работы двигателя изменяется в соответствии с регуляторной Характеристикой. Это приводит к изМенению производительности гидронасо са, приводимого от двигателя трактора и питающего гидроцилиндр подъема отвала„ В результате скорость подъема отвала зависит от величины горизонтальных усилий, действующих иа от вал. Невозможность воспроизведения в известном стенде этой зависимости не позволяет выбрать оптимальный вид регуляторной характеристики двигателя, обеспечивающей снижение динамических нагрузок, действующих на буль дозерное оборудование. Цель изобретения - повышение точ ности воспроизведения эксплуатационных режимов. Указанная цель достигается тем, что стенд для испытания бульдозерного оборудования, включающий закрепленные на основании гидроцилиндры соответственно перемещения, и поворота отвала, захват, связанный с отвалом, удерживающим органом и через гибкую связь и рейку с гидроцилиндром вертикального нагружения, насос, четыре пары электроуправляемых клапанов, каждая из которых соответственно через гидромагистрали сообщена со штоковой и поршневой полостями гидродилиндра поворота отвала, с оршневой полостью гидроцилиндра перемещения олвала и штоковой полостью гидроцилиндра вертикального нагруже- ния, снабжен механизмом регулирования насоса, выполненным в виде последовательно установленных и кинематически связанных друг с другом регулятора производительности, зубчатого колеса и подпружиненной рейки, ролика, копира и жестко связанного C последним подпружиненного гиДроци:линдра, и дополнительным насосом, рабочие магистрали третьей и четвертой пары электроуправляемык клапанов сообщены с дополнительным насосом, причем поршневая полость гидроцилиндра перемещения отвала сообщена посредством дюполнительной гидромагистрали со штоковой полостью подпружиненного гидроцилиндра механизма рерулирования. На фиг.1 изображен предлагаемый стенд, общий вид; на фиг.2 - то же, ; вид сверху, на фиг.З - схема соединения электроуправляемых клапанов. Испытываемое бульдозерное оборудование включает отвал 1 и гидроцилиндр 2 поворота отвала, шарнирно установленный на осно-вании 3. Толкающие брусья 4 шарнирно соединены с поперечным брусом 5, к которому присоединены штоки гидроцилиндров б перемещения отвала. На отвале 1 установлен захват 7, связанный глбкой связью (тросом 8 с рейкой 9, соединенной со штоком гидроцилиндра 10 вертикального нагружения отвала 1. С зубчатой рейкой 9 зацеплено зубчатое колесо 11, кинематически соединенное с регулирующим органом дросселя 12 и с регулирующим органом дополнительного дросселя 13. Штоковая полость гидроцилиндра 2 посредством электроуправляемых клапанов 14 и 15 сообщена соответственно с нагнетательным и сливным каналами насоса 16. Насос 16 имеет механизм регулирования, содержащий регулятор 17 производительности, соединенный с приводным электродвигателем 18, (в качестве регулятора может быть использован вариатор с регулирующим органом 19 , подпружиненный гидроцилиндр 20, копир 21, имеющий прямолинейный участок 22, имитирующий регуляторный участок характеристики двигателя, и криволинейный участок 23, имитирующий корректорный участок характеристики двигателя , ролик 24,

с осью которого соединен один конец тяги 25, другой конец которой связан с зубчатой рейкой 26, подпружиненной посредством пружины 27 относительно основания 3, и зубчатое колесо 28 ки нематически связанное с регулирующим органом 19 передачи 11. Бесштоковые полости гидроцилиндров б перемещения отвала сообщены между собой и посредством электроуправляемого клапана 29 с нагнетательным каналом дополнительного насоса 30, а посредством электроуправляемого клапана 31 и дополнительного, дросселя 13 - с баком 32. Нагнетательный канал дополнительного насоса 30 через регулируемый пр дохранительный клапан 33, сообщен с баком 32. Бесштоковая полость гидроцилиндра 2 посредством электроуправлемого клапана 34 сообщена с нагнетательным каналом насоса 16, а посредством электроуправляемого клапана 35 - с баком 32. Удерживающий орган состоит из тросов 36, прикрепленных одним концом к захвату 7, а другим к основанию; 3. Итоковая полость гид.роцилиндра 10 вертикального нагружения отвала посредством электроуправляемого клапана 37 сообщена с нагнетательными каналом насоса 30, а посредством электроуправляемого клапана 38 и дросселя 12 - с баком 32. Элект роуправляемые клапаны 14, 15, 29, 31 34, 35, 37 и 38 посредством управляемых контактов 39-46 подключены к источнику напряжения о Контакты 39-46 управляются от программного блока, осуществляющего замыкание и размыкание контактов в заданной временной последовательности. Электроуправляемые клапаны имеют два фиксированных положения: при подаче напряжения электроуправляемые клапаны открываются, а при снятии - закрываются. На магистралях установлены датчики 47-50 давления. В исходном состоянии все контакты 39-46 разомкнуты, все электроуправляемые клапаны закрыты, а отвал 1 находится в опущенном положении .

Стенд работает следукяаим образом.

Регулировкой предохранительного клапана 33 устанавливают заданное давление, соответствугацее сопротивлению перемещения при заданной массе грунта, перемещаемого отвалом 1. С помощью программного блока замыкают контакты 40, 41, 43, открывая-электроуправляемые клапаны 15, 29 и 34. Рабочая жидкость поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 2 и бесштоковые полости гидроцилиндров 6, создавая вертикальные прижимающие и горизонтальные толкающие усилия на отвал 1, Толкающие усилия на отвал 1 создаются в связи с тем, что перемещению отвала 1 вперед препятствует ; удерживающий орган ( тросы 36). Првышение давления в бесштоковых полостя гидроцилиндров 2 и 6 имитирует прог цесс набора грунта отвалом 1. По истечении заданного времени давление в бесштоковых полостях гидроцилиндров 2 и 6 становится равным давлению определяемому настройкой предохранительных клапанов насосов 16 и 30, и в течение заданного времени остается на этом уровне. Это имитирует процесс перемещения отвалом 1 определенной массы грунта.

Давление, создаваемое в бесштоковых полостях гидроцклиндров 6, передается штоковой полости гидроцилиндр 20 и уравновешивается размещенной внутри пружиной, вызывая втягивание штока внутрь и перемещение копира 21 вниз. При перемещении копира 21 вниз тяга 25 и, соответственно, рейка 26 под действием пружины 27 получают определенное перемещение влево. В результате зубчатое колесо 28 и кинематически связанный с ним регулирующий орган 19 поворачиваются на определенный угол, увеличивая передаточное число регулятора 17 и снижая, частоту вращения вала насоса 16. При этом производительность насоса 16 соответствует величине толкающих усилий,, создаваемых гидроцилиндрами 6 на отвале 1. Это воспроизводит характерную ;для эксплуатации зависимость произво бдительности насоса 16, питающего гид/роцилиндр 2f от величины толкающего . усилия« При увеличении толкающего усилия увеличивается загрузка двигателя, снижается частота вращения коленчатого зала двигателя тракторабульдозера в соответствии с регуляторной характеристикой и уменьшается производительность насоса, приводимого от двигателя и питающего гидроцилиндр поворота отвала,что воспроиздится соответствующим изменением дав ления, подаваемого от насоса 16 через злектроуправляемый клапан 34 в бесштоковую полость гидроцилиндра 2.

По истечении заданного времени контакты 40, 41 и 43 размыкаются, и электроуправляемые. клапаны 15, 29 и 34 закрываются. Одновременно замыкаются контакты 39, 42, 44 и 46 и электроуправляемые клапаны 14, 31, 35, 38 открываются. Это вызывает подъем отвала 1. Вместе с отвалом 1 поднимается захват 7, приводя- в движение трос 8, рейку 9 и шток гидроцилиндра 10 вертикального нагружения. При этом рабочая жидкость через открытый электроуправляемый клапан 38 идроссель 12 вытесняется в бак 32, создавая сопротивление подъему отвала 1. Одновременно рабочая жидкость из бесштоковых полостей гидроцилиндров 6 через открытый электроуправляемый клапан 31 и дроссель 13 вытесняется в бак 32,

/меньшая величину толкающих усилий, действующих на отвал 1. В первый момент после начала подъема отвеша 1 сопротивление дросселей 12 и 13 зелико. По мере подъема отвала и пеэемещения рейки 9 влево из-за кинемагической связи зубчатого колеса 11 с эегулирующими органами дросселей 12 1 13 их сопротивление уменьшается. 3 результате уменьшается сопротивление подъему отвала 1 и толкающее уси тие, действующие на отвал.

Одновременно с уменьшением давления в бесштоковых полостях гидроцитиндров 6 уменьшается давление в итоковой полости гидроцилиндра 20, 4ТО вызывает перемещение вверх копира 21 под действием пружины, размеценной под поршнем гидроцилиндра 20. При перемещении вверх копира 21, тяг 25 и рейка 26 перемещаются вправо. В. результате регулирующий орган 19 поворачивается в соответствующем нап равлении, передаточное число регулятора 17 уменьшается, производительность насоса 16 увеличивается и, соответственно, увеличивается скорость подъема отвала 1. Тем самым воспроизводится характер нагружения бульдозерного оборудования , имеющий место в эксплуатации при подъеме отвал;а и характеризующийся тем, что при подъеме отвала постепенно уменьшается сопротивление подъему отвал:а, снижаются толкающие усилия, уменьшается загрузка двигателя тракторабульдозера и повь шается скорость подъема отвала. С помощью датчиков 47-50 записываются процессы измене ния давления в гидроцилиндрах 2, б,10, 20.

По истечении определенного промежутка времени контакты 39, 42, 44 и 46 размыкаются, и электроуправляемые клапаны 14, 31, 35 и.38 закрываются. Далее замыкаются контакты 40, 43, и .45, и электроуправляемые клапаны 15, 34 и 37 открываются. Штоковая полость гидроцилиндра 2 .сообщается со сливом, и отвал 1 опускается. Штоковая полость, гидроцилиндра 10 вертикального нагружения через открытый электроуправляемый клапан 37 сообщается с нагнетательным дополнительного насоса 30. При этом шток гидроцилййдра 10 перемещается в крайнее правое положение. Далее размыкаются контакты 40, 43 и 45, и электроуправляемые клапаны 15, 34 и 37 закрываются. Стенд приводится в исходное состояние для осуществления следующего цикла испытаний.

В новом цикле испытаний изменяют настройку предохранительного клапана 33, регулируя его на большее давление по сравнению с предыдущим циклом. Это соответствует перемещению копира 21 вниз на большую величину. В результате ролик 24 контактирует в другой точке прямолинейного участка 22.

Последовательно увеличивая с помощью предохранительного клапана 33 давление в бесштоковых полостях гидроцилиндро 6 в каждом последующем цикле испытаний, добиваются того, чтобы ролик 24 прошел и прямолинейный 22 и криволинейный 23 участки. Тем самым воспроизводится нагруженность бульдозерного оборудования при различных величинах толкающих усилий Для воспроизведения нагруженностй бульдозерного оборудования с двигателем постоянной мощности криволинейный участок 23 выполняют на гиперболе.

Таким образом, в предлагаемом стенде имитируется зависимость скорости подъема отвала от величины толкающих усилий, что повышает точность воспроизведения эксплуатационных режимов и позволяе.т определить оптимальный вид регуляторной характеристики. двигателя трактора-бульдозера, обеспечивающий снижение динамической нагруженности и повышение долговечности бульдозерного оборудования.

Jtf

/

4.,

L.

J6

фиг 2

29

Ф,

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, включающий закрепленные на основании гидроцилиндры соответственно перемещения и поворота отвала, захват, связанный с отвалом , удерживающим органом и через гибкую связь и рейку с гидроцилиндром вертикального нагружений, насос, четыре пары электроуправляемых клапанов, из которых соответственно черкез Гидромагистрали сообщена со штоковой « и поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала, с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения отвала,и штоковой полостью гидроцилиндра вертикального нагружения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационных режимов, он снабжен механизмом регулирования насоса, выполненным в виде последовательно установленных и кинематически связанных друг с другом регулятора прогизводительности, зубчатого колеса и подпружиненной рейки, ролика, копира и жестко связанного с последним подпружиненного гидроцилиндра, и до- полнительным насосом, рабочие магист- § рали третьей и четвертой пары элект-« W ;роуправляемых клапанов сообщены с дополнительным насосом, приче поршневая полость гидроцилиндра перемещения, отвала сообщена посредством до-; полнительной гидромагистрали со што- 5 ковой полостью подпружиненного гидроцилиндра механизма регулирования. INO 4: СП да СП