Многоплунжерный гидропульсатор Советский патент 1961 года по МПК F15B21/12 B06B1/18 G01N3/36 G01M7/02 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для возбуждения переменных циклических нагрузок с помощью гидропривода.

Известны конструкции гидропульсаторов с вращающимся маховиком, в которых энергия деформации рекуперируется в маховике как в диапазоне низких, так и высоких частот с применением силовых гидравлических цилиндров и ротационного насоса.

Отличительной особенностью предлагаемого многоплунжерного пульсатора является то, что в его гидрокинематическую схему включены вращающийся ротор с расположенными в нем плунжерами, подвижный статор, предназначенный для изменения эксцентриситета ротора и вращающаяся или совершающая ко„тебания ось-золотник. Предложенные различные модификации такого гидропульсатора позволяют осуществить как быструю пульсирующую нагрузку для грузовых цилиндров, так и низкочастотную нагрузку путем попеременного закачивания и откачивания масла из грузовых цилиндров.

Такое выполнение гидропульсатора дает возможность применить его на испытательных .машинах при испытаниях строительных, самолетных, железнодорожных и других конструкций на выносливость.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый гидропульсатор в поперечном разрезе; на фиг. 2 - схема работы гидропульсатора медленной цикличности для возбуждения знакопостоянного цикла нагрузки; на фиг. 3 - то же при использовании его для создания знакопеременной нагрузки, при наличии у испытательной машины двух разобщенных грузовых цилиндров; на фиг. 4 - гидропульсатор, у которого создание знакопеременной нагрузки осуществляется одним цилиндром двойного действия; на фиг. 5, 6 и 7 - изображены схемы компановки приводов универсальной модификации гидропульсатора, для частот широкого диапазона, включающего как медленные, так и средние, и быстрые частоты.

№ 139466- 2 Гидропульсатор (фиг. 1) состоит из статора ./, имеющего возможность горизонтального перемещения, многоплунжерного ротора 2 и оси-золотника 3.

Система автоматического управления и механизмы привода ротора, вращения оси-золотника и изменения эксцентрицитета е статора на фиг. 1 не показаны.

Использование гидропульсатора для возбуждения медленной цикличности достигается путем осуществления попеременного поворота оси-золотника 3 вправо и влево от нейтрального положения.

При этом пульсатор работает попеременно то в насоса, то в режиме гидродвигателя.

Из схемы работы гидропульсатора медленной цикличности (фиг. 2) видно, что когда ось-золотник 3 находится в положении /, то правая и левая полости внутри ротора 2, при его вращении, сохраняет свои объемы постояннылш и гидропульсатор не развивает давления. При повороте оси-золотника 3 в положения // или /// гидропульсатор будет работать либо как насос создающий давление в грузовом цилиндре 4 (положение //), либо как гидродвигатель, использующий энергию обратной деформации испытуемого на выносливость образца, отдаваемую гидропульсатору потоком масла из грузового цилиндра 4 (положение ///). Резервуаром для пополнения системы маслом является бак 5. При этом ротор-махховик 2 накапливает энергию, которая используется при новом повороте оси-золотника 3 в положение и, хТля повторения цикла нагрузки. Приводной двигатель ротора 2 должен будет только компенсировать необратимые потери. Поворот оси-золотника 3 осуществляется исполнительным механизмом 5, получающим команду от устройства 7, связанного с силоизмерительпым органом испытательной машины.

Использование гидропульсатора для создания знакопеременной иагрузки может быть осуществлено по схеме изображенной на фиг. 3 и 4.

На фиг. 3 изображена схема использования гидропульсатора при наличии у испытательной машины двух разобщенных грузовых цилиндра 4 и 4. Оба цилиндра загружаются попеременно, при этом, когда в одном из них проходит цикл нагрузки, второй сообщается с током 5, что достигается с помощью переключающего клапана 6.

Создание знакопеременной нагрузки может быть осуществлено при наличии у испытательной мащины и одного цилиндра-двойного действия (фиг. 4). В этом случае должен быть предусмотрен дополнительный насос Я компенсирующий утечку масла.

Поскольку во всех приведенных выще схемах работы гидропульсатора по медленному циклу продолжительность процесса нагрузки и разгрузки регулируется величиной угла поворота золотника, то надобность в смещении статора / отпадает.

Средняя и быстрая цикличность нагрузки осуществляется нутем совместного или независимого вращения золотника и ротора.

Схема, изображенная на фиг. 5, отвечает приводу для знакопостоянных нагрузок; на фиг. 6 - приводу для знакопеременных нагрузок, создаваемых в двух разобщенных цилиндрах и на фиг. 7 - приводу для знакопеременных нагрузок с совмещенными цилиндрами.

Частота пульсаций задается скоростью вращения золотника 3, а циклическая производительность регулируется смещением статора / (изменением эксцентрицитета е). Скорость ротора 2 остается постоянной.

Предмет изобретения

Многоплунжерный гидропульсатор с применением силовых гидравлических цилиндров и ротационного насоса, отличающийся тем, что, с целью регулирования гидропульсационного процесса в широком диапазоне частот, в его гидрокинеыатическую схему включены вращающийся ротор с расположенными в нем плунжерами, а также подвижный статор для изменения эксцентрицитета ротора и вращающаяся или совершающая колебания ось-золотник.

Фиг.З

№ 139466

о

Фие, 7