Стенд для испытания передач Советский патент 1985 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машнностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании по схеме замкнутого контура различных передач вращательного движения, например агрегатов трансмиссий.

Целью изобретения является обеспечение расширения диапазона режимов испытаний путем изменения и автоматического поддержания нагрузки в замкнутом контуре при фиксированных значениях скорости вращения и скольжения гидротрансформатора.

На чертеже изображена гидрокинематическая схема стенда.

Стенд содержит привод 1, вспомогательную передачу 2, кинематически связываемую с одноименными валами испытуемой передачи 3, замыкающие валы, один из которых карданный 4, датчики 5, 6 крутящего момента, нагружатель в виде гидротрансформатора 7 и связанную с ним гидросистему 8 подпитки и охлаждения, представляющую собой напорную гидролинию 9, имеющую гидронасос 10 с автономным электродвигателем 11, и сливную магистраль 12, имеющую, регулируемый дроссель 13 и теплообменник 14 и связанную с баком 15. К одному из датчиков крутящего момента, например датчику 5, подключен блок 16 управления, выходы которого соединены с регулируемым дросселем 13 и автономным электродвигателем 11.

Стенд работает следующим образом.

Включаются привод 1 и автономный электродвигатель И. В результате разного передаточного отнощения вспомогательной 2 и испытуемой 3 передач гидротрансформатор 7 работает при определенном скольжении (которое обычно выбирается из условия получения максимального КПД), при этом в соответствии с его характеристикой и степенью заполнения он создает в замкнутом контуре нагружающий момент, который фиксируется датчиками 5 и 6 крутящего момента.

Степень заполнения гидротрансформатора 7 устанавливают регулируемым дрос-. селем 13. Увеличивая сопротивление регулируемого дросселя 13, создают подпор в сливной магистрали 12, который обеспечивает полное заполнение гидротрансформатора 7. При этом замкнутый контур нагружается максимальным моментом, определяемым характеристикой гидротрансформатора 7 при заданной скорости вращения.

Для уменьщения нагрузки в замкнутом контуре, уменьщают сопротивление регулируемого дросселя 13. При этом сопротивление в сливной магистрали 12 уменьщается, и за счет гидродинамического напора расход жидкости из гидротрансформатора 7 возрастает. Происходит изменение баланса расходов рабочей жидкости на входе и выходе гидротрансформатора 7. Степень заполнения гидротрансформатора 7 начинает уменьщаться, а величина крутящего момента в замкнутом контуре - снижаться. По мере опорожнения гидродинамический напор жидкости в гидротрансформаторе 7 снижается, что приводит к уменьшению расхода из гидротрансформатора 7 и восстановлению баланса расходов, но уже при меньщей степени заполнения. Меняя сопротивление в дросселе 13, можно регулировать степень заполнения гидротрансформатора 7 и тем самым изменять нагрузку в замкнутом контуре, не изменяя ни скорости вращения, ни величину скольжения гидротрансформатора 7.

Для автоматического поддержания заданного значения нагрузки в замкнутом контуре используется блок 16 управления, который сравнивает действительное значение нагрузки в контуре, определяемое датчиком 5 крутящего момента с заданным значением, и формирует управляющий сигнал, подаваемый на регулируемый дроссель 13, который в зависимости от знака управляющего сигнала уменьшает или увеличивает сопротивление в сливной магистрали 12, уменьшая или увеличивая заполнение гйдротрансформэтора 7.

При работе стенда с пониженными нагрузками по команде с блока 16 управления уменьщают скорость вращения автономного электродвигателя 11, уменьшая производительность гидронасоса 10. Это увеличивает диапазон регулирования степени опорожнения гидротрансформатора 7, а также снижает энергетические затраты. Тепловой режим гидросистемы 8 при этом не меняется, так как с уменьщением нагрузки в контуре снижаются соответственно и потери в гидротра;нсформаторе 7. При использовании автономйого электродвигателя 11 с блоком 16 управления пропорциональное изменение производительности насоса 10 в соответствии с изменением нагрузки в контуре осуществляется автоматически.

Блок 16 управления может быть подключен к программному устройству (не показано), при этом может быть обеспечено автоматическое изменение нагрузки в контуре по заданному закону, в том числе и имитация эксплуатационных нагрузок.

Наличие регулируемого дросселя 13 в сливной магистрали 12 гидротрансформатора 7, работающего в качестве нагружающего устройства в стенде с замкнутым контуром, обеспечивает за счет регулируемого опорожнения гидротрансформатора 7 изменение нагрузки в замкнутом контуре без изменения скорости вращения и скольжения в гидротрансформаторе 7. Поскольку гидротрансформатор 7 в стенде работает при постоянном скольжении, насосное действие гидротрансформатора 7 в несколько раз превышает производительность насоса 10 системы 8 подпитки и охлаждения. Поэтому скорость опорожнения гидротрансформатора 7 определяется быстродействием регулируемого дросселя 13. Использование блока 16 управления, связанного с измерителем 5 крутящего момента, регулируемым дросселем 13 и автономным электродвигателем 11, обеспечивает повышение точности задания и поддержания заданных нагрузок в контуре, а также снижение энергетических затрат и увеличение диапазона регулирования степени опорожнения гидротрансформатора 7. Кроме того, наличие автономного электродвигателя 11 у гидронасоса 10 системы 8 подпитки и охлаждения позволяет устанавливать оптимальные тепловые режимы работы гидротрансформатора 7. Так, при работе на больших скольжениях (в случае использования в замкнутом контуре многоскоростного редуктора и при работе на переменных скольжениях) и низких скоростных режимах привода 1 увеличение частоты вращения гидронасоса 10 системы 8 подпитки и охлаждения позволяет увеличить циркуляцию жидкости через теплообменник 14 при сохранении степени заполнения гидротрансформатора 7 и тем самым повысить эффективность работы теплообменника 14. Формула изобретения Стенд для испытания передач по схеме замкнутого контура, содержащий привод, нагружатель в виде гидротрансформатора, связанную с последним гидросистему, датчик крутящего момента, вспомогательную передачу и замыкающие валы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения расширения диапазона режимов испытаний, гидросистема представляет собой напорную гидролинию, имеющую гидронасос с автономным электродвигателем, и сливную магистраль, имеющую регулируемый дроссель, а стенд снабжен подключенным к датчику крутящего момента блоком управления, выходы которого соединены с автономным электродвигателем и регулируемым дросселем.

Изобретение позволяет расширить диапазон режимов испытаний за счет введения обратной связи по нагрузке между системой заполнения гидротрансформатора и контуром стекла. От датчика 5 крутящего момента сигнал через блок 16 управления передается на регулируемый дроссель 13, изменение сопротивления которого обеспечивает требуемое заполнение гидротрансформатора 7. 1 ил. (Л ГС