Гидравлический стенд для испытаний передач Советский патент 1986 года по МПК F15B19/00 G01M13/02 

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний под нагрузкой различных передач, например коробок скоростей автомобилей.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности воспроизведения рабочих режимов.

На фиг. 1 изображена схема стенда; на фиг. 2 - схема устройства регулирования частоты; на фиг. 3 - схема устройства регулирования нагрузки.

Гидравлический стенд для испытаний передач содержит гидромашины 1 и 2, кинематически связанные валами 3 и 4 через встречно соединенные испытуемые передачи 5 и 6 и гидравлически связанные с баком 7 и насосом 8, подключенным через обратный клапан 9 к гидромашине 1, задатчики частоты 10 и нагрузки 11. Устройство 12 регулирования нагрузки выполнено в виде первого регулируюш,его клапана 13 с электрическим приводом 14 управления, первого сумматора 15, первого корректируюп;его усилителя 16 и датчика 17 момента гидромашины 2, выход которой через клапан 13 соединен с входом гидромашины 1.

Устройство 18 регулирования частотЕз выполнено в виде второго регулируюшего клапана 19 с электрическим приводом 20 управления, второго сумматора 21, второго корректирующего усилителя 22 и датчика 23 частоты вращения гидромашины 1. При этом привод 14 соединен с входом усилителя 22 и выходом сумматора 15, положительный вход которого подключен к задат- чику 11, а отрицательные - к датчику 17 и усилителю 16, клапан 19 соединен входом с выходом насоса 8, выходом - с баком 7, а привод 20 - с входом усилителя 16 и с выходом сумматора 21, положительные входы которого подключены к задатчику 10 и к усилителю 22, а отрицательный вход - к датчику 23.

Клапан 13 соединен с гидромашиной 1 через обратный клапан 24. Для привода насоса 8 служит электродвигатель 25.

Гидравлический стенд для испытаний передач работает следующим образом.

При включении электродвигателя 25 насос 8 засасывает масло из бака 7. Далее масло под давлением поступает к гидро- мапшне 1, работающей в режиме ги.цромо- тора, через обратный клапан 9. Гидромашина 1 начинает вращаться и приводит во вращение испытуемые передачи 5 и 6, гидромашину 2 и датчик 23 частоты вращения. Напряжение с выхода датчика 23 поступает на отрицательный вход сумматора 21, на положительный вход которого поступает напряжение с выхода задатчика 10. Если частота вращения гидромашины 1 меньше заданного значения, определяемого задатчиком 10, то сигнал на выходе датчика 23 меньше, чем на выходе задатчика

09948

10.В этом случае на выходе сумматора 21 образуется отрицательное напряжение. Это напряжение поступает на привод 20 клапана 19, что приводит к закрытию постед- него. При этом давление на выходе насоса 8 растет, увеличивается частота вращения гидромашины 1. Если же частота вращения гидромашины 1 больще заданного значения, определяемого задатчиком 10, то сигнал на выходе счетчика 23 больще, чем

О на выходе задатчика- 10. В этом случае на выходе сумматора 21 образуется положительное напряжение. Это напряжение поступает на привод 20 клапана 19, что приводит к уменьщению сопротивления послед. него. Величина открытия клапана 19 пропорциональна напряжению на его приводе 20. При этом часть масла с выхода насоса 8 поступает на слив в бак 7. Давление на выходе насоса 8 падает, частота вращения гидромашины 1 уменьшается. Таким обра20 зом, осуществляется стабилизация частоты вращения стенда.

Для создания нагрузки на испытуемые передачи 5 и 6 служит гидромашина 2, работаюш,ая в режиме насоса, с выхода которой масло под давлением поступает че рез устройство 12 и обратный клапан 24 на вход гидромашины 1, преобразуя энергию нагружения в энергию вращения передач 5 и 6. Применение двух встречно соединенных испытуемых передач предназначеод но для создания передаточного числа от гидромашины 1 до гидромашины 2, близкого к единице, в случае большего диапазона изменения передаточных чисел одной отдельной передачи. Если же диапазон изменения передаточного числа одной передачи неве35 . 1ИК (менее 3), то передачи можно испытывать отдельно друг от друга.

Регулирование величины загрузочного момента испытуемых передач 5 и 6 осуществляется с помондью устройства 12. Напряжение с выхода датчика 17 момента, пропор40 цио)1альное величине нагрузочного момента, поступает на отрицательный вход сумматора 15. На положительный вход сумматора 15 поступает напряжение с выхода задатчика 11 нагрузки. Если величина нагрузочного момента, создаваемая гидромашиной 2, меньше заданного значения, определяемого задатчиком 11, то сигнал на выходе датчика 17 меньше, чем на выходе задатчика 11. В этом случае на выходе сумматора 15 образуется отрицательное на50 пряжение. Это напряжение поступает на привод 14 клапана 13, что приводит к закрытию последнего. При этом давление на выходе гидро-машины 2 растет, что приводит к росту создаваемого нагрузочного момента. Если же величина нагрузочного момента,

55 создаваемая гидромашиной 2, больше заданного значения,определяемого задатчиком

11,то сигнал на выходе датчика 17 больше, чем на выходе задатчика 1 1. В этом случае

на выходе сумматора 15 образуется положительное напряжение. Это напряжение поступает на привод 14 клапана 13, что приводит к уменьшению сопротивления последнего. Величина, открытия клапана 13 пропорциональна напряжению на его приводе 14. При этом масло с выхода гидромашины 2 поступает на вход гидромашины 1, приводя к падению давления на выходе гидромашины 2 и, соответственно, к снижесигналы рассогласования по каждому контуру стали равны нулю, то как и взаимное влияние контуров, так и регулирование прекрашается, и стенд входит в стационарный режим.

Для компенсации взаимного влияния контуров регулирования служат корректирую- ш,ие усилители 16 и 22. Сигнал рассогласования по нагрузке через корректирующий усилитель 22 поступает на положительный

нию величины создаваемого нагрузочного ю вход сумматора 21. Если величина нагрузмомента. Таким образом, осуществляется стабилизация величины нагрузочного момента. Образуемая устройствами 12 и 18 система регулирования представляет собой систему двухсвязного регулирования, причем контур регулирования частоты враш.ения оказывает влияние на контур регулирования нагрузочного момента и наоборот. Действительно, если закрывается клапан 19, то давление на выходе насоса 8 и на входе гидромашины 1 растет, что приводит к росту его частоты вращения и, соответственно, к росту частоты вращения гид- ромашины 2. Рост частоты вращения гидромашины 2 приводит к повышению ее производительности и, соответственно, к росту

ки еще не приняла станционарного значения, например, ее значение меньше заданного, то сигнал рассогласования по нагрузке положительный. Поступив через усилитель 22 на вход сумматора 21, этот сиг- 15 нал приводит к увеличению частоты вращения гидромашины 1, что компенсирует спад частоты вращения при заданном росте нагрузки.

Аналогичную роль выполняет усилитель 16. Подключение усилителя 16 к отрицательному входу сумматора 15 обусловлено тем, что с ростом частоты вращения г нд- ромашины 1 нагрузочный момент растет. Корректирующие усилители 16 ь- 22 могут быть выполнены в виде корректоров нропор20

давления на ее выходе, что в целом при- 25 ционально-дифференциального типа. И. паводит к росту создаваемого нагрузочного момента. Аналогично увеличение нагрузки, создаваемой гидромашиной 2, приводит к спаду частоты вращения гидромашины 1. В связи с этим время регулирования по кажраметры можно определить опытным иуте., изменяя параметры усилителей 16 и 22 и минимизируя время регулирования системы Возможно параметры корректоров определить с помощью математической моделн

дому контуру складывается из времени регу- 30 стенда, построение которой ос 4цест11ляется

лирования своего контура при неизменных параметрах другого контура и дополнительного времени, обусловленного влиянием другого контура. Степень взаимного влияния контуров регулирования в каждый консогласно теории автоматического регулирования.

Использование изобретения иозволит Pio- высить быстродействие и точность pcry.ui- рования системы, что приводит к возмож.чокретный момент времени определяется кон- 35 сти более точного воспроизведения всех кретными значениями сигналов рассогласо- заданных рабочих режимов испытаний иере- вания по каждому контуру и инерцион- дач, и в конечном счете, к повышению ностью по каждому из контуров. Если же качества испытаний.

сигналы рассогласования по каждому контуру стали равны нулю, то как и взаимное влияние контуров, так и регулирование прекрашается, и стенд входит в стационарный режим.

Для компенсации взаимного влияния контуров регулирования служат корректирую- ш,ие усилители 16 и 22. Сигнал рассогласования по нагрузке через корректирующий усилитель 22 поступает на положительный

ки еще не приняла станционарного значения, например, ее значение меньше заданного, то сигнал рассогласования по нагрузке положительный. Поступив через усилитель 22 на вход сумматора 21, этот сиг- нал приводит к увеличению частоты вращения гидромашины 1, что компенсирует спад частоты вращения при заданном росте нагрузки.

Аналогичную роль выполняет усилитель 16. Подключение усилителя 16 к отрицательному входу сумматора 15 обусловлено тем, что с ростом частоты вращения г нд- ромашины 1 нагрузочный момент растет. Корректирующие усилители 16 ь- 22 могут быть выполнены в виде корректоров нропор

раметры можно определить опытным иуте., изменяя параметры усилителей 16 и 22 и минимизируя время регулирования системы Возможно параметры корректоров определить с помощью математической моделн

От насоса 8

сриг.г

От насоса

м

f гидромашине 1

фиг. 5