Стенд для испытания трансмиссий Советский патент 1990 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к гидравлическим стендам и может быть применено для ресурсных, ускоренных и форсированных испытаний по заданному дик-. лу.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств стенда путем ис- 1слючения электрического привода для управления дросселем и использования совмещенного с основной системой гидравлического управления.

На.фиг. 1 изображен предлагаемый стенд, общий вид; на фиг. 2 - устройство редукционного клапана и полуав- томатического управляемого дросселя (положение всех элементов, показанных на фиг. 1 и фиг. 2, Соответствует нерабочему состоянию стенда, когда двигатель не включен и не отрегулированы в рабочее состояние игольчатый дроссель и золотник управляемого дросселя) ,

Стенд для испытаний трансмиссий устроен следующим образом.

Испытуемая трансмиссия 1 (фиг. 1) присоединена к приводному двигателю 2 посредством муфты 3. Выходной вал трансмиссии 1 через муфту 4 связан с передаточным механизмом (мультипликатором или редуктором) 5, который с другой стороны соединен муфтой 6 с нагружающим гидронасосом 7. Переда- точньй механизм 5 содержит пары шестерен постоянного 8 и дискретного 9 зацепления. Блок шестерен 10 дискретного зацепления перемещается посредством рукояти 11. Напорный трубопровод 12 связывает гидронасос 7 с блоком 13 управления, который сливной гидролинйей 14 соединен с гидробаком 15. Гидронасос 7 связан также всасывающей гидролинией 16 с гидробаком 15. На трубопроводе 12 и гидролинии 16 установлен гидрораспреде0

литель 17 направления потока, соеди- ненньй с гидронасосом 7 патрубками 18. Золотник тйдрораспределителя 17 перемещается посредством рукояти 19. 0 Блок 13 управления связан также с гидробаком 15 через перепускной клапан 20 и гидролинию 21. На гидролинии 14 установлен радиатор 22 охлаждения .

Блок 13 управления содержит редук- ционньй клапан 23 (фиг. 2) и пЬлуав- томатический управляемый дроссель 24, соединенные между собой. Золотник 25 подпружинен с двух сторон уравновешенными пружинами 26, а шток 27 этого золотника контактирует с управляющей рукоятью 28, которая может фиксироваться в заданном положении. 5 Подпоршневая гидрокамера 29 золотника 25 связана соединительным гидроканалом 30 с редукционным клапаном 23, который содержит гидрокамеру 31 рабочего давления и гидрокамеру 32 0 дросселированного давления. Рабочий клапан 33 помещен между гидрокамерами 31 и 32, имеет внутренний гидроканал 34, подпр.ужинен пружиной 35. Подпоршневая полость 36 гслапана 33 5 соединена гидроканалом 37 через дрос- селирующее отверстие 38 с гидрокамерой 31 рабочего давления. Игольчатый дроссель 39, игла которого Подпружинена пружиной 40, соединен гидрока- 0 налом 41 с гидрокамерой 32 дросселированного давления и гидр оканалом 30 с подпоршневой гидрокамерой 29 зо- лотника 25. Винт 42 предназначен для регулирования натяжения пружины 40. J Пробка 43 закрывает отверстие, через которое гидрокамера 32 может быть соединена с внешним источником давления, дополнительно регулирующим работу редукционног.0 клапана 23.

Гидроканалы 44 и 45 соединяют напорный трубопровод 12 соответственно с золотником 25 управляемого дросселя 24 if с гидрокамерой 31 редукционного клапана 23, Гидроканалы 46 и 47 являются сливными и соединяют соответственно со сливной гидролинией 14 золотник 25 и гидрокамеру 31. Гидроканал 48, на котором установлен дроссель 49 полуавтоматического регулирования положения золотника 25, соединяет под поршненую гидрокамеру 29 со сливной гидролинией 14, Гидроканал 50 служит для слива утечек из-под золотника 25,

Стенд для испытаний трансмиссий работает следующим образом.

Перед началом работы (фиг. 2) производится перемещение золотника 25 налево (при этом сжимаются пружины 26) с помощью рукояти 28 таким образом, чтобы начальное давление Р рабочей жидкости в напорном трубопроводе 1 2 и в гидрокамере 31 было выше требуемого для обеспечзния необходимого крутящего м6ме} ; а на валу гидронасоса 7 и выходном валу трансмисии 1, Необходимый по условиям испытаний крутящий момент на валу гидронасоса определяется по зависимости Т Pq/f, где Р - требуемое (рабочее) давление рабочей жидкости; q - рабочий объем гидронасоса; г| - механический 1ШД гидронасоса, а крутящий

момент на выходном валу трансмиссии - чтобы расход жидкости в гидроканале

по зависимости Т Д п и ггАл соответственно передаточное отношение и КПД передаточного механизма, В процессе длительной работы стенда происходит нагревание рабочей жидкости, что, при прочих неизменных условиях, приводит к снижению рабочего давления, поэтому устанавливаемое первоначальное давление Р в трубопроводе 12 и гидрокамере 31 должно быть завышено с учетом возможного снижения давления в результате нагревания рабочей жидкости (т,е, при прочих неизменных условиях, нагрев рабочей жидкости не должен приводить к снижению ее давления ниже рабочего, раз- ность между первоначально устанавливаемым и рабочим давлением определяется опытным путем).

Натяжение пружины 40 посредством винта 42 должно соответствовать срабатыванию дросселя 39 при давлении Рр рабочей жидкости, превышающим величину давления Р, но более низком,

30 превышал бы расход через дроссели рующее отверстие этого дросселя, в таком случае давление в гидрокамере 29 гговышается и золотник 25 переме Q щается направо, в результате чего первая пружина 26 дополнительно сжимается, а левая пружина 26 теряет часть своего натяжения. При этом уве личивается проход через золотник 25,

45 падает давление в напорном трубопроводе 12 и в гидрокамере 31.

Одновременно с открытием дросселя 39 происходит также следующее. Так как давление в гидрокамере 32 стало

5С меньше, чем в гидрокамере 31, то под действием давления рабочей жидкости, поступающей через дросселирующее отверстие 38 и гидроканал 37 в под- поршневую полость 36, рабочий клапан

55 33 перемещается вверх, увеличивая

проход для рабочей жидкости из гидро камеры 31 .в гидроканал 47 на слив. До перемещения рабочего клапана 33 вверх рабочая жидкость весьма ограни

-

чем давление Р,

6

т,е.

РЗ Р.

10

15

20

25

30

5 , - - - в i а

Давление Р равно рабочему давлению на верхнем допустимом уровне, т.е. разность давлений Р9 Р определяет погрешность нагружения испытуемой трансмиссии 1 ( в предлагаемом стенде погрешность нагружения равна 10% и, следовательно, нужно принять

(РЗ - р)/р 0,1 .

После включения двигателя 2 (фиг. 1) приводится во вращение выходной вал трансмиссии 1, зацепляющие шестерни передаточного механизма 5 и вал гидронасоса 7, .Рабочая жидкость всасывается гидронасосом 7 с помощью гидролинии 16 и верхнего патрубка 18, затем подается под давлением, равным Р, в напорный трубопровод 12, а из него (фиг, 2) - в гидрокамеру 31 и к золотнику 25. От последнего рабочая жидкость поступает в сливной гидроканал 46, в сливную гидролинию 14, охлаждается в радиаторе 22 и слипается п гидробак 15. Так как давление Р больше давления Р, при котором срабатывает дроссель 39,. то поступающая через гидроканал 34 в пидрокамеру 32, а из нее - к дросселю 39 рабочая жидкость преодолевает натяжение пружины 40, отжимает иглу дросселя 39 и через гйдроканал 30 наполняет гидрокамеру 29. Дроссель 49 должен быть отрегулирован так.

чтобы расход жидкости в гидроканале

30 превышал бы расход через дросселирующее отверстие этого дросселя, в таком случае давление в гидрокамере 29 гговышается и золотник 25 перемещается направо, в результате чего первая пружина 26 дополнительно сжимается, а левая пружина 26 теряет часть своего натяжения. При этом увеличивается проход через золотник 25,

падает давление в напорном трубопроводе 12 и в гидрокамере 31.

Одновременно с открытием дросселя 39 происходит также следующее. Так как давление в гидрокамере 32 стало

меньше, чем в гидрокамере 31, то под действием давления рабочей жидкости, поступающей через дросселирующее отверстие 38 и гидроканал 37 в под- поршневую полость 36, рабочий клапан

33 перемещается вверх, увеличивая

проход для рабочей жидкости из гидрокамеры 31 .в гидроканал 47 на слив. о перемещения рабочего клапана 33 вверх рабочая жидкость весьма ограни10

чено поступает в гидроканал 47, так как постоянный малый проход из гид- рокамеры 31 в гидроканал 47 обеспечивает уменьшение возможности появления гидроудара после резкого опускания рабочего клапана 33.

Увеличение проходов через золотник 25 и под рабочим клапаном 33 приводит к снижению давления в напорном трубопроводе 12 (а следовательно, уменьшается крутящий момент, действующий в трансмиссии) и в гидрокамере 31, Когда давление снизится до величины , дроссель 39 закрывается, давление в гидрокамере 32 повышается, а рабочий клапан 33 перемещается вниз, резко снижая возможность слива рабочей жидкости через гидроканал 47. Так как при этом прекращается поступление да- б-очей жидкости в гидрокамеру 29 (перекрыт гидроканал 30), а золотник смещен направо, то рабочая жидкость вытесняется из этой гидрокамеры через отверстие дросселя 49 под действием неурав- 5 повешенных сил от пружин 26, в. результате чего скорость как наполнения гидрокамеры 29, так и слива из нее определяется величиной открытия прохода

тывание рабочего клапана 33 не произойдет, т.е. величина этого давления будет поддерживаться исходной регулировкой положения золотника 25

Таким образом, рабочий клапан 33 обеспечивает быстрое и в тоже время тонкое регулирование давления в напорном трубопроводе 12. Золотник 25 предназначен для установки исходного давления верхнего уровня, равного РО, а полуавтоматическое его управление (гидрокамера 29 и дроссель 49) для более грубого и сравнительно мед ленного регулирования давления.

При изменении направления вращени выходного вала трансмиссии 1 (фиг. 1 необходимо с помощью рукояти 19 пере местить золотник гидрораспределителя 17 вверх и обеспечить поступление ра бочей жидкости в гидронасос 7 через нижний патрубок 18, а нагнетание раб чей жидкости - через верхний патрубок 18.

В том случае, когда диапазон на- гружения трансмиссии 1 с помощью дросселя 25 недостаточен, необходимо изменить передаточное отношение пере даточного механизма 5 путем перемев дросселе 49. Перемещаясь налево, зо-,о тРниГГ А,- 30 щения блока шестерен

ЛПТНРТК /т т rr-nnvnn «

лотник 25 уменьшает проход в сливной гидроканал 46, в ревультате чего давление рабочей жидкости повышается. Оно может повыситься только до значе - ния Рд, после чего вновь срабатывает игольчатый дроссель 39 и весь цикл регулирования давления повторяется. По мере нагревания рабочей жидкости (при длительной работе стенда) ее давление снижается (при прочих неизменных условиях), и верхний уровень давления может стать ниже давления РЪ

10 с помощью

35

рукояти 11.

Если давление рабочей жидкости в гидролинии 14 превышает предельно допустимое, то .срабатывает переходной клапан 20, в результате чего рабочая жидкость поступает в гидролинию 21, а затем в гидробак 15.

и несколько выше давления Р-. В

о

этом случае срабатывает дроссель 39, в результате чего открывается проход под клапаном. 33 (он поднимается)и этого может быть достаточно дпя уменьшения давления в напорном трубопроводе 12 до значения более низкого, чем

Через гидроклапан (фиг. 2), закры- 40 тый пробкой 43, к гидрокамере 32 могут быть подсоединены источник повышенного давления или устройство сниже ния давления в этой камере, которые расширяют возможности регулирования 45 рабочего давления как посредством рабочего клапана 33, так и золотника 25.

давление Р , а перемещение золотниСтевд отключается с прекращением 5Q работы двигателя 2. В предлагаемом

ка 25 направо не потребуется, так как( рабочая жидкость сольется из гидрокамеры 29 в гидролинию 14, что обеспечивается исходной регулировкой дросселя 49.

циклу ступенчатого нагружения, а такстенде для испытания трансмиссий обеспечивается простое и надежное управление, которое позволяет регулировать крутящий момент по любому

Если после длительной работы стен да верхний уровень давления в напорном трубопроводе окажется ниже, чем давление Рй, то в этом случае срабаже стабилизировать нагрузку на выбранном уровне нагружения в течение любого срока испытаний с этой нагрузкой и реверсировать трансмиссию.

10

5

тывание рабочего клапана 33 не произойдет, т.е. величина этого давления будет поддерживаться исходной регулировкой положения золотника 25.

Таким образом, рабочий клапан 33 обеспечивает быстрое и в тоже время тонкое регулирование давления в напорном трубопроводе 12. Золотник 25 предназначен для установки исходного давления верхнего уровня, равного РО, а полуавтоматическое его управление (гидрокамера 29 и дроссель 49) - для более грубого и сравнительно медленного регулирования давления.

При изменении направления вращения выходного вала трансмиссии 1 (фиг. 1) необходимо с помощью рукояти 19 переместить золотник гидрораспределителя 17 вверх и обеспечить поступление рабочей жидкости в гидронасос 7 через нижний патрубок 18, а нагнетание рабочей жидкости - через верхний патрубок 18.

В том случае, когда диапазон на- гружения трансмиссии 1 с помощью дросселя 25 недостаточен, необходимо изменить передаточное отношение передаточного механизма 5 путем переме,о тРниГГ 30 щения блока шестерен

10 с помощью

5

рукояти 11.

Если давление рабочей жидкости в гидролинии 14 превышает предельно допустимое, то .срабатывает переходной клапан 20, в результате чего рабочая жидкость поступает в гидролинию 21, а затем в гидробак 15.

Через гидроклапан (фиг. 2), закры- 40 тый пробкой 43, к гидрокамере 32 могут быть подсоединены источник повышенного давления или устройство снижения давления в этой камере, которые расширяют возможности регулирования 45 рабочего давления как посредством рабочего клапана 33, так и золотника 25.

Стевд отключается с прекращением 5Q работы двигателя 2. В предлагаемом

циклу ступенчатого нагружения, а так

стенде для испытания трансмиссий обеспечивается простое и надежное управление, которое позволяет регулировать крутящий момент по любому

циклу ступенчатого нагружения, а также стабилизировать нагрузку на выбранном уровне нагружения в течение любого срока испытаний с этой нагрузкой и реверсировать трансмиссию.

Изобретение относится к гидравлическим стендам для нагружения трансмиссий крутящим моментом. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств стенда путем исключения электрического привода для управления дросселем и использования совмещенного с основной системой гидравлического управления. Стенд обеспечивает ступенчатое нагружение и автоматическую стабилизацию нагрузки на выбранном уровне нагружения. Для этого контрольно-измерительное устройство содержит дросселирующий золотник 25, первоначальная установка которого производится посредством рукояти 28, и обеспечивает исходное давление рабочей жидкости. Рабочий клапан 33 связан гидроканалом 41 с дросселем 39, который соединен гидроканалом 30 с подпоршневой гидрокамерой 29 золотника 25. Последняя соединена со сливом гидроканалом 48, в котором установлен дроссель 49 регулирования золотника 25. Выбор величины крутящего момента обеспечивается положением рукояти 28, при этом исходное давление рабочей жидкости выше рабочего. Величина рабочего давления в напорной гидролинии зависит от регулировки пружины 40 дросселя 39 и дросселя 49. 2 ил.