Установка для испытания высокооборотных агрегатов питания с помощью гидравлических тормозов Советский патент 1986 года по МПК G01M13/02 F16D57/00 

f

Изобретение относится к машино- стр оению, преимущественно связано с испытаниями высокооборотных (п; 10000 об/м) агрегатов питания с помощью гидравлических тормозов.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытания путем стабилизации работы гид- .равлического тормоза.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка для испытаний высокооборотных агрегатов питания; на фиг.2 - диск гидравлического тормоза; на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - зависимость относительной стандарт- ной ошибки определения КПД (крутящего момента) агрегата питания от шага смещения пазов с противоположных сторон диска Л t.

Установка включает (фиг.1) агре- гат питания 1 и гидравлический тормоз 2. Гидравлический тормоз состоит из заполненного рабочей жидкостью цилиндрического статора 3, радиальны перегородок 4, образующих тормозные камеры 5, вала 6 и установленного на последнем ротора в виде пакета дисков 7, разделенных перегородками 4.,

Один из плоских дисков 7 (фиг.2) представляет собой диск с равномерно расположенными по окружности от периферии к центру пазами прямоугольного сечения, распопожепнымк с противоположных торцовых сторон диска с угловым смещением на 0,5 щага на каждой стороне.

Диск с перфорированной поверхностью в виде пазов прямоугольного сечения характеризуется следующей геометрией: длиной пазов (1), шириной пазов (Ъ), глубиной пазов (h), числом пазов (z) , угловь(м шагом располо

f. 360 жения пазов (V ), угловым сме

щением пазов с противоположных сторон ( Д f) .

Данные геометрические харак-терис- тики диска с перфорированной поверхностью (за исключением параметра йУ) определяют мощность, потребляемую гидравлическим тормозом.

Величина углового смещения пазов с противоположных сторон диска (ДЧ) выбирается в зависимости от шага их расположения. Наименьшая погрешность в определении КПД агрегата питания ( min) отмечена при смещении па

0 5

о

Q

5

5

0

5

5292

зов с противоположных сторон на 0,5 их щага (фиг.4).

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Возникновение пульсаций давления жидкости в гидротормозе при его включении и связанных с ним резонансных явлений обусловлено взаимодействием вращсцощегося диска с потоком жидкости. При этом стабильность работы гидротормоза и связанная с ним погрешность определения КПД агрегата питания зависит от сдвига фаз колебаний, совершаемых жидкостью по обоим сторонам тормозной камеры. Наиболее сильные пульсации зафиксированы при сдвиге фаз колебаний, равном нулю. Это достигается при совпадении осей пазов на противоположных сторонах диска, т.е. когда смещение между ними равно нулю. В данном случае генерирование пульсаций давления жидкости по обеим сторонам диска происходит син- фазно и приводит к неустойчивой работе гнцравлического тормоза за счет возникновения резонансных явлений и соответственно к максимальной погрешности определения КПД агрегата питания. I

Чтобы уменьшить погрешность в определении КПД агрегата питания, необходимо стабилизировать работу гидравлического тормоза путем смещения пазов на противоположных сторонах диска. В этом случае возникающие пульсации давления жидкости на противоположных сторонах диска генерируются в противофазах и гасят друг друга. По этой причине в гидравлическом тормозе не наблюдается резонансных явлений, что приводит к более достоверному определению параметров испытывае1Ф1х агрегатов питания.

Что касается формы сечения пазов, например треугольной, овальной и т.п., то она существенно не влияет на стабильность работы гидравлического тормоза при условии, что пазы будут иметь смещение с противоположных сторон диска. Однако любое отклонение от прямоугольного профиля пазов связано со значительными трудностями изготовления. Если паз прямоугольного сечения может быть изготовлен обычной цилиндрической фрезой, то изготовление треугольного или овального профилей потребует специапьного инструмента, что резко усложняет технологический процесс изготовления диска. Принципиально возможно изготовить диск гидравлического тормоза с тангенциальным расположением пазов, т.е. когда пазы расположены параллельно друг другу с постоянным углом по отношению к осям диска.

Однако гидравлический тормоз, оснащенный дисками с тангенциальным расположением пазов, имеет меньшую энергоемкость (диапазон изменения мощности) по сравнению с гидротормозом, у которого использованы диски с пазами радиального расположения. Это обстоятельство объясняется тем, что при радиальном расположении фрон кромки паза имеет наибольшее соприкосновение с потоком набегающей жидкости по сравнению с тангенциальным расположением пазов. Ориентировочно длина пазов может быть выбрана из соотношения

, .-0-.

где 1 - длина паза, мм;

D - диаметр диска, мм.

Уменьшение глубины паза (,5мм приводит к уменьшению потребляемой мощности гидротормоза. Однако при этом следует ожидать некоторое ухудшение устойчивости работы гидротормоза за счет снижения эффекта влияния смещения осей пазов на противополож- нах сторонах диска из-за небольшой глубины. По устойчивости работы такие диски приближаются к дискам с гладкой поверхностью.

Добиться оптимальных результатов по величине изменения мощности, а также по устойчивости работы можно варьируя параметрами D и h при условии смещения пазов на противоположных сторонах на 0,5 шага.

Таким образом, предлагаемая конструкция установки для испытания высо2215294

кооборотньтх агрегатов питания, в гидравлическом тормозе которой использованы диски с перфорированной поверхностью в виде пазов прямоугольного , сечения и смещенные с противоположных сторон на 0,5 их шага, повьшгает стабильность работы гидравлического тормоза и соответственно точность в определении КПД (крутящего момента)

10 агрегата питания на ,35%. Такое по- вьш1ение точности обусловлено стабилизацией работы гидравлического тормоза за счет генерирования пульсаций давления жидкости которое происхо15 дит в тормозной камере в противофа- зах, и таким образом, препятствует возникновению нежелательных резонансных явлений.

20 Формула изобретения

5

0

Установка для испытания высокооборотных агрегатов питания с помощью гидравлических тормозов, содержащая связанный с упомянутым агрегатом вал, ротор в виде пакета плоских дисков с рабочими торцовыми поверхностями и неподвижный статор с размещенными внутри него рабочей жидкостью, радиальными перегородками, причем диски ротора закреплены на валу, разделены между собой радиальными перегородками статора и установлены с зазором относительно последних, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытания путем стабилизации работы гидравлического тормоза, на каждой рабочей поверхности дисков ротора от периферии к центру вьтолне- ны радиальные пазы, равномерно расположенные по окружности, причем каждый радиальный паз, вьтопненный на одной из поверхности диска, расположен по середине относительно двух других, выполненных на противоположной поверхности того же диска.

5

0

5

у///////// /

/V/xx/x /x

фиг.1

Установка для испытания высоко- оборотных агрегатов питания с помощью гидравлических тормозов. Изобретение относится к области мапшно- строения, преимущественно связано с испытаниями высокооборотных агрегатов питания с помощью гидравлических тормозов. Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытания путем стабилизации работы гидравлического тормоза, входящего в состав испытательной установки. Поставленная цель достигается за счет того, что на противоположных рабочих сторонах диска гидротормоза выполняют равномерно расположенные по окружности радиальные пазы, причем упомянутые пазы на одной стороне диска смещают относительно пазов на другой его стороне на 0,5 их шага. Это приводит к синфазному генерированию давления жидкости по обеим сторонам диска гидротормоза, что уменьшает погрешность при определении КПД высокооборотных агрегатов питания. i (Л tND Ю СП tc ;о

вид А

фиг.З

Фиг. 2.

%

0,8 0,6 0, O.Z

0.25

Редактор А,Гулько

Составитель П.Колесников

Техред О.Сопко. Корректор С.Шекмар

Заказ 1604/А8 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

0.5 Фиг.

0,75

ut